旋转电机绕组磁链的三维有限元分析

针对非正弦电压供电的旋转电机稳态或动态性能仿真,提出了一种基于三维有限元分析和网格重构的绕组磁链和端部漏电感的计算方法,根据所提出的方法,计算了一种三相12/8极开关磁阻电机的绕组端部磁链,并给出了端部漏电感随转子位置和邻近绕组电流变化的曲线族。该计算方法也可用于旋转电机或其它电磁装置的三维磁链计算。具体算例说明了考虑端部漏磁场效应的条件和必要性。     

高频变压器漏电感参数灵敏度分析及其半经验模型

为解决高频变压器绕组端部磁场强度水平分量造成的漏电感参数低估问题,提出了一种考虑端部效应的漏电感参数半经验计算方法.首先研究了高频变压器漏磁场能量对变压器铁心窗口区域各个几何结构参数的灵敏度,确定了漏电感参数的决定性影响因子;然后结合解析计算与数值计算方法,通过对20592次参数化有限元计算结果进行拟合,得到了高频变压器漏电感参数的半经验计算模型;最后通过调整每层的填充率将半经验模型推广到非连续导体的绕组,如矩形、方形等.该模型便于写入变压器设计程序,在变压器设计环节实现对漏电感参数的精确控制,各个参数较宽的取值范围保证了该模型具有广泛的适用性.将该模型的计算结果与现有解析公式以及实验测量结果进行对比,验证了该模型的有效性.     

隐极电机转子阻尼铜片漏电感的计算研究

一些新型电机转子阻尼绕组的端部采用与转子冲片形状相同的阻尼铜片结构,本文将该阻尼端部铜片等效为多个导线,根据任意两长直导线之间电感的基本计算公式,由等效前后电感储能不变的原则,得出了电机端部阻尼铜片漏电感的计算公式.实际计算了某隐极电机的阻尼端部漏感,利用计算结果,仿真分析了电机定子三相突然短路时的电流波形.仿真结果与试验结果相吻合,验证了所提方法的有效性.     

三相感应电机定子端部漏感计算方法的对比分析

定子端部漏感是定子漏感参数的重要组成部分,准确的端部漏感计算是电机过渡过程分析和高性能电机控制的关键。利用能量法、Boit-Savart定律、矢量磁位法对喇叭口形、半椭圆形以及半矩形绕组端部漏感进行计算,并与试验测试结果对比,分析得到不同形状端部漏感最合适的计算方法。分析结果表明,喇叭口形绕组端部漏感宜采用矢量磁位法计算,半椭圆形绕组端部漏感宜采用能量法计算,半矩形绕组端部漏感宜采用Boit-Savart法或矢量磁位法计算。     

基于矢量磁位法的多相感应电机定子端部漏感计算

为计算计及喇叭口的多相感应电机定子绕组的端部漏感,提出了基于矢量磁位的数值计算方法。该文通过矢量磁位沿线圈端部的线积分计算磁通进而求取线圈间端部漏感,该方法与通过磁密的面积分来计算磁通的传统方法相比,可方便处理定子绕组复杂的端部结构,提高计算速度与结果的准确性。矢量磁位法沿用将线圈间端部漏感与关联矩阵相结合计算相间端部漏感的总体思路,具有应用灵活、通用性强的优点。以某15相感应电机为例,给出了矢量磁位法计算端部漏感的计算过程,通过对计算结果的分析说明了矢量磁位法计算端部漏感的有效性。     

多相圈式绕组电机的定子端部漏感计算

建立了圈式绕组感应电机定子端部的空间模型。以Biot-Savart定律为基础,通过剖分线圈的端部面积,推导了定子绕组为圈式时的多相电机的端部互漏感计算公式。利用Matlab编写了相应的计算程序,计算出了某型样机的定子线圈端部互电感。结合回路电流分析法,计算了样机在不同短距系数下的定子相漏感,并对计算结果进行了分析与验证。     

12/3相双绕组异步发电机定子端部漏感的计算

为计算12/3相双绕组异步发电机多达上百的相间端部漏感，在两线圈间端部漏感的求取和绕组与线圈连接关系确定方面采用了新的分析方法，此方法具有简单通用等传统方法所不具备之优点。通过引入气隙电流和镜像电流，以Biot-Savart定律为基础，把线圈端部各大段分成若干小段，用数值方法计算两线圈间端部电感。仿照图论结合回路电流法分析电路网络的过程，列写了表示线圈支路电流与一相绕组回路电流间的关联矩阵，用规范统一的编程方法计算各相绕组间的端部漏感并给出了几个漏感参数值。最后还对文中方法和其它方法的计算结果进行了比较。     

双边十二相直线感应电机端部漏感计算

端部漏感是多相直线电机初级漏感的重要组成部分,对电机设计、性能分析及高性能控制有着重要作用。该文提出一种双边十二相直线感应电机端部漏感参数的计算方法。通过引入气隙电流和镜像电流,以Biot-Savart定律为基础,把线圈端部各大段分成若干小段,用数值方法计算2线圈间端部电感,根据直线电机端部绕组排列方式,构造线圈位置矩阵;再根据各相端部绕组的空间位置,构造各相绕组的关联矩阵,最后在此基础上推导出电机初级绕组端部漏感矩阵。该方法具有应用灵活、计算速度高的优点。以研制的样机为例,给出该方法计算端部漏感的具体过程和结果,并通过样机试验验证该计算方法的准确性。     

基于有限元的变压器绕组变形等值漏电感检测法研究

电力变压器在运行过程中绕组变形后会引起绕组漏电感值的变化,本文利用有限元仿真软件,对变压器的铁心及绕组进行建模,利用ANSYS软件计算了变压器漏电感值。     

50MW补偿脉冲发电机的设计与优化

为深化补偿脉冲发电机有关机理、工艺和外围系统配合的研究,研制了一台额定转速为8000r/min的50MW全被动补偿脉冲发电机,并介绍了其中关键材料包括屏蔽筒和转轴等的选择。在理论计算和仿真分析的基础上设计了电机励磁回路以及电枢绕组,提出了一种新的电枢绕组端部屏蔽方法即采用内外两个铝环紧固绕组端部,在实现端部屏蔽的基础上还增加了端部强度,在比较了两种不同屏蔽措施的基础上提出了端部漏感的简化计算方式,并通过理论分析和仿真验证了端部屏蔽可以进一步减小电枢绕组的放电电感。最后通过分别计算补偿电机直线部分的电感和端部漏感,比较了不同设计参数下补偿电机内电感,对电枢绕组进行了优化设计,提高了补偿电机峰值功率密度。理论分析和仿真证明了所设计电机的参数及其运行可靠性可以达到设计要求。     

12/3相双绕组异步发电机定子槽漏感的计算

为计算12/3相双绕组异步发电机多达上百的相间槽漏感，在槽比漏磁导求取和绕组与线圈边连接关系确定方面采用了新的分析方法。通过对定子圆底槽各层的分片处理，由数值方法推导了层间槽比漏磁导计算公式，并给出了相应的计算结果。仿照图论结合回路电流法分析电路网络的过程，列写了表示线圈边支路电流与一相绕组回路电流间的关联矩阵，用规范统一的编程方法计算各相绕组间的槽漏感，并对其中几个电感值进行了定性分析。所用分析方法通用性强，对绕组连接复杂多相异步电机定子槽漏感参数计算优势明显。     

12/3相双绕组异步发电机定子谐波漏感的计算

为计算12/3相双绕组异步发电机多达上百的相间谐波漏感，在两线圈间谐波电感的求取和绕组与线圈连接关系确定方面采用了新的分析方法。以单一线圈而不以一相绕组为基础，通过总电感减去基波电感的方法计算两线圈间的谐波电感，并在区分控制绕组和功率绕组情况下给出了异步发电机任意2个定子槽中线圈间谐波电感值。仿照图论结合回路电流法分析电路网络的过程，列写了表示线圈支路电流与一相绕组回路电流间的关联矩阵，用规范统一的编程方法计算各相绕组间的谐波漏感，并对其中几个电感值进行了定性分析。所用分析方法通用性强，对绕组连接复杂多相异步电机定子谐波漏感参数计算优势明显。     

定子双绕组电机槽漏感计算与绕组分布关系的研究

对于定子双绕组电机,两套定子绕组共存于同一槽中,存在互漏感磁链耦合,槽漏感的计算与绕组节距、两套绕组夹角及绕组在槽中的分布有一定的关系,其计算不能套用现有的计算公式,需要进一步地研究。本文主要采用解析法研究不同绕组分布形式下的定子双绕组电机槽漏感的计算问题,导出了相同匝数两套绕组槽自漏感、互漏感与节距之间的关系式。     

交直流混合供电的三/十二相电机定子漏电抗计算

交直流混合供电的三/十二相电机因其显著的优点将被广泛应用于独立供电系统中,该电机定子上有两套绕组,一套三相绕组提供交流电,另一套十二相绕组整流后提供直流电.该电机定子槽中放置了四层不同线圈的导体,并且多套三相绕组同时工作时的气隙磁势也比普通三相电机复杂得多.利用解析的方法分析了三/十二相电机定子漏电抗的计算,导出了相关的公式,并计算了某三/十二相电机的定子漏电抗参数,利用这些参数计算值,对三/十二相电机的突然短路进行了仿真研究,仿真结果较好地吻合了实际样机的试验结果,验证了所计算的参数值的正确性.     

汽轮发电机定子线圈端部电位外移测量与应用

本文介绍了汽轮发电机定子线圈端部电位外移的测量与应用。指出用电位外移测量法可检测出端部绝缘的各种缺陷,对防止汽轮发电机定子端部事故的发生起到了重要的作用。     

发电机定子线棒水电接头漏水问题的分析及处置

针对某电厂发电机定子线棒水电接头漏水的问题,从端部绕组振动原理和固定结构、水电接头结构及制造工艺、发电机运行维护等方面进行了深入分析,提出采取更换线棒、重新绑扎固定端部绕组等措施,可消除发电机漏水问题.     

基于有限元法的变压器漏感计算在绕组变形中的应用

电力变压器电磁分析与参数计算在科学研究与工程应用中一直受到普遍的重视,而绕组变形作为故障隐患的重要特征,其变形程度尚无法量化。以有限元方法为研究基础,利用大型有限元软件ANSYS建立变压器铁芯、绕组模型;以场路耦合方法实现变压器漏磁场的仿真,同时利用能量法原理完成变压器漏感参数的计算。针对电力变压器发生绕组变形将会导致漏感参数发生变化的基本特征,提出通过改变绕组的基本几何尺寸模拟绕组变形,计算变形前后以及各种变形形式下的漏感参数值,考察绕组变形状态和漏感参数变化量之间的关系。仿真计算结果与测量值比较,表明方法的正确性、有效性和实用性。