1000MW级核电4极发电机励磁电流的有限元计算

与全速发电机相比,用于核电的4极发电机在转子磁路、结构等方面具有特殊性。励磁电流的计算是发电机设计过程中的重要环节。本文用ANSYS有限元软件计算得出1000MW级核电发电机的空载及满载励磁电流,计算结果比较合理。结果表明,数值计算方法应用于大容量4级发电机的励磁电流的计算是可行的。对于应用于励磁电流计算的电抗参数进行了分析和讨论。     

发电机转动惯量的计算对PSS参数整定的影响

阐述发电机转子转动惯量和发电机转子惯性时间常数的基本概念后,分别介绍了汽轮机专业和电气专业计算发电机转子转动惯量和转子时间常数的公式,并根据不同的计算数据进行现场试验,分析不同的计算转动惯量对电力系统稳定器(power system stabilizer,PSS)参数整定计算的影响及对发电机振荡的抑制效果,提出进一步探讨发电机转动惯量计算公式的设想。     

永磁风力发电机通风系统计算与热分析

永磁风力发电机的通风发热综合计算可以指导发电机及其冷却系统设计,并准确地得到发电机各部件的温升及其分布。采用计算流体力学(CFD)法进行通风系统计算,采用等效热网络法进行热计算。通过通风系统计算得到发电机内冷却空气流量分配、风速分布及风压降。通风计算结果为外加风机的选型提供了依据。根据发电机内风速分布确定发电机各部件的对流散热系数,并将其作为热计算的边界条件,通过热计算得到发电机各部件的温升值。     

异步发电机运行特性的计算

本文根据三相异步发电机的相量图、T-型等效电路和功率图分析接电网运行三相风力发电异步发电机运行特性的计算方法。仿照三相异步电动机的电磁设计计算公式计算三相异步发电机的负载磁路、电阻和漏电抗。先取滑差,而后计算异步发电机的运行特性。文中,给出了计算实例,和15kW异步发电机及YL160-4电机作发电机运行时的计算和实验曲线,两者的吻合程度较好。     

混合励磁永磁同步发电机的电磁场有限元分析

介绍了一种混合励磁永磁同步发电机的电磁场有限元分析，这种发电机的主发电机部分和一般的永磁同步发电机相同，样机采用了表面径向式磁钢转子，另有用于调节电压的辅助电励磁部分，两部分共有一套电枢绕组。为了精确计算该发电机的参数和特性，采用了电磁场有限元计算，特别是对磁场分布比较复杂的电励磁部分采用了三维电磁场分析，在有限元数值计算的基础上，推导了计算发电机外特性的等效电路，并加工了实验样机，样机实测数据和计算结果相吻合。     

QNSN-1100—4型1100MW发电机励磁电流计算分析

发电机在额定工况下的转子励磁电流,直接影响发电机转子绕组温升计算、发电机效率和发电机励磁系统性能等重要参数的确定。本文通过采用不同的计算手段,对核电1100MW、4极发电机在额定工况下的转子励磁电流进行了计算分析,以确认较为可靠的结果,对发电机新产品的开发设计中,转子温升,发电机效率,励磁系统性能等的确认,提供了较为可靠的科学依据。文中的励磁电流计算方法,也可作为设计人员的参考。     

发电机温度场计算及其应用

发电机温度场计算是研究发电机发热的主要手段。本文在对大容量发电机的发热进行分析的基础上,介绍了用于温度场计算的热网络法。该法是采用电路理论中的节点电位法,通过求解代数方程组来解出每个节点的温度。文中还介绍了已经开发、应用的,用于发电机温度场计算方面的计算机程序。其中包括发电机定子槽部稳态、暂态温度场计算程序、发电机定子绕组绝缘老化分析程序、发电机转子负序发热计算程序等,这些程序对发电机制造和运行部门有着重要的现实意义。     

确定发电机稳态安全运行判据的新方法

传统的发电机数学模型未考虑发电机运行中的饱和影响，已不能满足发电机和系统运行行为计算精度的要求。文中提出一种考虑运行时饱和的发电机变参数数学模型和使用最小二乘回归分析，由试验数据计算其参数的方法，并将其用于发电机稳态运行行为的分析计算及安全运行判据的确定。结果表明：在计算稳态运行特性在到较高的精度，计算确定发电机（调相机）稳态安全运行判据时，获得较大的经济效益。     

汽车发电机定子三维温度场有限元计算

提出了针对汽车爪极发电机三维定子温度场有限元计算的新方法,有效处理了汽车爪极发电机定子铁心与气隙之间以及定子绕组端部与空气之间复杂的对流散热过程,妥善解决了汽车爪极发电机定子的热交换问题。运用等效体积法给出了散下线定子绕组的三维有限元计算模型,简化了计算难度并且节省了计算时间。在此基础上建立了汽车爪极发电机定子三维温度场三维数学模型和三维有限元计算模型。计算了汽车爪极发电机额定负载运行时定子的稳态温度场;实验结果很好地验证了该三维温度场计算模型的正确性和计算结果的准确性。在该三维温度场计算模型的基础上,分析了冷却风速及浸漆质量对汽车爪极发电机定子温度场的影响,为汽车爪极发电机优化设计奠定了理论基础。     

600MW水轮发电机稳定性及进相运行能力研究

对600MW水轮发电机的进相运行和静态、动态稳定性进行了全面的仿真计算，同时运用水轮发电机端部发热计算程序计算了定子端部温升情况，最终确定出发电机的进相运行能力。     

基于三维等效磁网络法计算混合励磁爪极发电机负载特性

用三维等效磁网络方法计算了一台新型混合励磁爪极发电机负载特性.传统的电路法和磁路法不适合求解此类发电机电磁场.等效磁网络方法计算时间短且计算精度较高,在给出新型结构发电机三维等效磁网络模型的基础上,进一步通过计算得到混合励磁爪极发电机负载特性,最后给出输出电流优化结果.与有限元计算结果的一致性验证了计算结果的有效性,对混合励磁发电机的优化设计具有一定的理论参考价值.     

100~200 MW空冷汽轮发电机的通风与温升计算

简要介绍了大型空冷汽轮发电机冷却系统,阐明了定子铁芯及线圈温升计算方法和转子线圈直线部分温升计算方法,分析了该发电机通风冷却系统主要结构特点。该发电机运行于125 MW,13.8 kV时的温升与通风计算和试验结果表明:该发电机通风损耗小,温度分布均匀,冷却效果好。     

600MW水轮发电机稳定性及进相运行能力研究

本文对600MW水轮发电机的进相运行和静态、动态稳定性进行了全面的仿真计算,同时运用水轮发电机端部发热计算程序计算了定子端部温升情况,最终确定出发电机的进相运行能力。     

两种类型盘式永磁同步发电机设计与比较分析

为满足风力发电系统对发电机提出的低转速要求,研究设计了两台不同类型的轴向磁通永磁同步发电机.分析了这两种发电机拓扑结构的不同特点,确定了永磁极的形状和极弧系数,讨论了发电机的极槽配合问题,并着重对发电机的永磁体和绕组参数进行了详细计算.采用一种准三维有限元方法对两台发电机进行了仿真计算,计算结果验证了设计方法的可靠性,最后利用有限元计算结果对这两种类型发电机的电磁特性进行了比较分析.     

基于ExcelVBA驱动Maxwell的汽轮发电机励磁电流计算

励磁电流是汽轮发电机的主要运行数据之一,其大小直接影响发电机的运行性能。根据汽轮发电机的模型特点及励磁电流计算的原理,以一台600 MW汽轮发电机为例,建立发电机励磁电流计算模型,计算了静磁场和瞬态场下的额定负载励磁电流;并用Excel VBA编写计算程序,让Excel VBA驱动Maxwell有限元软件计算励磁电流。该程序不仅能参数化建模,还能实现励磁电流有限元计算的自动迭代,具有一键式建模和一键式求解功能,降低了励磁电流计算难度,缩短了汽轮发电机的研发周期,实现工程应用价值。     

桥巩电站水轮发电机气隙稳定性分析

本文通过分析桥巩水轮发电机定子机械椭圆刚度和偏心刚度、转子机械椭、圆刚度和偏心刚度、发电机电磁椭圆刚度和偏心刚度以及机组在不同工况下的变形,提出了一套计算分析发电机定、转子动态耦合振动及变形的计算方法,通过该耦合计算来确定发电机在不同工况下的气隙稳定性。     

水轮发电机定子、转子热态气隙变化研究

由于发电机气隙变化对发电机气隙安全、发电机磁密和定、转子间磁拉力有巨大的影响,因此对其热态气隙变化计算具有十分重要的意义,本文介绍了发电机定、转子间热态气隙变化的计算方法和过程。     

基于棱单元法计算爪极发电机负载特性

本文用四面体棱单元三维有限元方法计算一台28V,35A汽车用爪极发电机负载特性.用迭代的方法计算出发电机负载不同转速时的输出电流.棱单元有限元法比节点元有限元法对内存的需求少,计算时间少,因此适合计算爪极发电机负载特性.样机的实验结果与棱单元法计算结果的一致性验证了计算结果的正确性.本文对爪极发电机负载性能和参数的计算以及爪极发电机的优化设计具有一定的理论参考意义.     

发电机功角的二项式导数递推规律

该文陈述了这样的事实：发电机功角时间导数遵守导数计算由低阶到高阶逐阶进行；发电机功率、角度、角速度以及暂态能量轨迹等的各阶导数的计算过程遵守二项式导数递推规律（BDRL）。在此基础上，针对发电机双轴模型和经典模型2种情况指出：发电机在双轴模型条件下，其功角导数依赖发电机节点电压的导数，必须求解系数网络方程计算得出，由于系数矩阵定常，故发电机节点电压的导数可以采用LU分解技术通过快速网络计算得到；在经典模型条件下，其功角导数的递推计算不需要计算网络方程，可直接依赖于发电机功角的导数获得发电机功角的时间导数，具有更快的计算速度。据此建立了发电机双轴模型和经典模型2种情况下的发电机转角、转速和功率的二项式导数的递推计算公式，并给出了暂态能量函数的时问导数表达，形成了求取发电机转角、转速、功率及暂态能量轨迹导数的系统方法，为暂态稳定的快速Taylor级数计算体系奠定了理论基础。     

高速永磁同步风力发电机的电磁设计与计算

以1.5 MW高速永磁同步风力发电机为研究对象,设计了两台不同转子结构的发电机方案,介绍了高速永磁同步风力发电机电磁参数的设计原则。建立两台发电机电磁场二维有限元计算模型,给出它们空载和负载工况时的电磁场分布,并分别计算了定子直槽与斜槽时一个齿距内的齿槽转矩,计算了发电机空载电压波形正弦性畸变率,给出两台发电机负载与稳态短路参数的对比。同时,对内置式转子结构发电机转子冲片开轴向通风孔对电磁场分布及输出电压的影响进行了计算分析,为大功率高速永磁风力发电机的优化设计提供了一些有意义的参考。