大型水轮发电机不同工况下不平衡磁拉力

本文根据大型水轮发电机定子转子铁心及其绕组实际结构并考虑铁心饱和的情况下，在整圆域中利用二维有限元法计算磁场分布及不平衡磁拉力。以一台88极240MW水轮发电机为例，对空载和负载下转子偏心以及转子半数励磁绕组短路等引起的不平衡磁拉力进行了计算，并对转子偏心度及励磁电流对不平衡磁拉力的影响进行了分析。     

单边磁拉力对电机转轴挠度影响的计算

电机定子中心与转子轴心不重合时,定、转子之间的气隙将会出现偏心现象。在一般情况下,气隙偏心误差不超过气隙平均值的上下10％是允许的,但过大的偏心值会产生很大的单边磁拉力,导致电机转轴挠度的增加,进而影响电机的临界转速,但许多电机设计人员在计算电机转轴的挠度时,往往忽略单边磁拉力对于挠度的影响,为此,介绍了单边磁拉力产生的原因及对电机转轴挠度影响的计算过程。     

汽轮发电机气隙偏心故障下的定子受力分析

本文对汽轮发电机气隙偏心故障前后的定子受力进行了理论分析、有限元仿真计算和力学响应验证。首先对气隙偏心故障前后的定子单位面积磁拉力进行了理论分析,得到了磁拉力的主要频率成分和激励特性;然后在电机有限元软件Ansoft中建立了正常及气隙偏心故障的汽轮发电机求解模型,计算得到了正常及故障下定子单位面积磁拉力的时域波形及频谱图;最后,将实验室SDF-9型故障模拟发电机上测取的气隙偏心故障下定子振动响应与磁拉力理论解析公式、有限元仿真数据进行了对比,结果基本一致。分析表明:正常情况及气隙偏心故障下发电机定子主要承受直流力和二倍频磁拉力,气隙偏心故障将使定子直流力与二倍频磁拉力均增大,偏心程度越大,幅值增长越明显,对应地,定子二倍频振动越剧烈。     

不平衡磁拉力作用下电主轴挠度分析及改善措施

针对电主轴偏心导致的不平衡磁拉力引起主轴变形问题,采用高性能结构陶瓷作为电主轴的转轴材料,来改善不平衡磁拉力作用下的变形,减小挠度.基于有限元方法建立电主轴的二维有限元模型,分析不同静偏心及不同电负荷条件下,电主轴不平衡磁拉力及其变化规律;同时,基于有限元法建立转轴及转子的三维有限元模型,对比分析不平衡磁拉力作用下陶瓷电主轴和金属电主轴的挠度变化.分析表明陶瓷材料可以改善不平衡磁拉力对转轴挠度的影响.     

无刷直流电机的理想与非理想定位力矩及其综合抑制方法

可以采用多种有效的方法来抑制无刷直流电动机的定位力矩,但电机各部件制造或材料偏差的存在,使得按照上述方法实际生产出的电机出现较明显的定位力矩.文中从理论上分析了理想与非理想定位力矩的产生机理和规律;以4极9槽和4极12槽径向磁路无刷直流电机为例,采用数值计算和试验的方法定量分析了理想与非理想定位力矩,给出了定位力矩产生的一般规律.采用极槽配合法、磁极优化法、闭口槽法及定子齿冠开槽法抑制理想定位力矩,并分别给出了Z次和2P次非理想定位力矩的抑制措施.计算和试验结果验证了理论分析结论的正确性.     

浅谈异步电动机轴向磁拉力的计算与测量

论述了异步电动机轴向磁拉力的计算与测量方法，轴向磁拉力与转子轴向位移的关系，及定，转子通风道对轴向磁拉力的影响，并给出了测量轴向磁拉力的装置。     

水轮发电机的不平衡磁拉力

研究了水轮发电机定子转子相对偏心而引起的不平衡磁拉力。根据磁拉力的基本概念和不平衡磁拉力的基本特点提出了一种不平衡磁拉力的近似计算公式其结果合理，使用方便，并与有限元法所得结果吻合得很好，可供水轮发电机设计和转轴振动分析时参考使用。     

水轮发电机不平衡磁拉力计算

分析和对比了线性和非线性不平衡磁拉力计算的几种模型。研究结果显示线性和非线性不平衡磁拉力在很小的偏心时就发生了偏离,非线性模型之间也存在着差别。非线性不平衡磁拉力模型存在的差别体现在建立模型的假设和计算结果上。由于不平衡磁拉力与偏心之间关系的非线性本质,故在对不平衡磁拉力的计算上,应采用非线性不平衡磁拉力模型。可从降低定子和转子之间的相对偏心和适当增加平均气隙两个方面来抑制不平衡磁拉力的产生。     

无刷直流力矩电动机轴向随机振动分析

利用ANSYS Workbench有限元仿真平台,对无刷直流力矩电动机进行了轴向随机振动仿真分析。根据仿真分析结果,推断出引起无刷直流力矩电动机随机振动试验中定子轴向尺寸变大,安装在定、转子上的动、静试验光栅盘发生摩擦损坏的主要原因,为电机的结构优化提供了有效依据。     

基于定子电流法监测无刷直流电动机转子动态偏心的故障模型仿真研究

基于Ansoft／Maxwell设置动态偏心故障,建立求解电机电感和磁链的有限元模型,通过仿真,证明了将感应电机动态偏心故障的特征频率经过简化后,同样适用于无刷直流电动机。基于Ansoft／Simplorer建立无刷直流电动机系统的仿真模型。在电机稳态运行下,对定子电流进行傅里叶分析,研究并建立基于定子电流监测动态偏心故障的仿真模型：动态偏心故障与特征频率的关系、动态偏心故障程度与特征频率幅值的关系。进而研究了无刷直流电动机稳态运行时转速波动对偏心故障监测的影响。仿真结果表明,转子偏心程度加大,特征频率的幅值增加。