汽輪發(fā)電機定子支路不對稱繞組環(huán)流損耗與電磁力分析.pdf

1、對大型汽輪發(fā)電機而言，增加電機定子繞組的并聯(lián)支路數(shù)可以有效地降低定子繞組的基本銅耗以及定子線棒的溫升，但是支路數(shù)的增加往往引起定子繞組支路不對稱的情況。本文針對汽輪發(fā)電機極數(shù)和槽數(shù)均較少的特點，提出采用磁勢法對其定子支路不對稱繞組進行分析設(shè)計的思想,并對其相應(yīng)的環(huán)流損耗以及定轉(zhuǎn)子電磁力進行了分析和計算。
　　首先，基于單個短距線圈的磁動勢分布，運用數(shù)學(xué)解析法得到汽輪發(fā)電機定子支路不對稱繞組各支路的磁動勢分布圖，對各支路磁動勢波形進

2、行傅里葉分解得到各支路基波磁動勢的幅值和相位，通過對各支路基波磁勢間幅值及相位差異程度的控制，可以初步得到多種滿足要求的支路連接方案，并對定子繞組的磁勢諧波含量進行了相應(yīng)的解析計算。
　　其次，針對汽輪發(fā)電機定子支路不對稱繞組不同的支路連接方案，建立了相應(yīng)的二維有限元求解模型，對空載工況下汽輪發(fā)電機定子繞組各支路環(huán)流進行了仿真計算，得到了相應(yīng)支路連接方案下定子繞組各支路的環(huán)流波形，通過傅里葉分解得到了定子繞組各支路環(huán)流的諧波特性，

3、進而算得定子繞組整體的環(huán)流損耗。另外，本文還分別計算了考慮汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子靜態(tài)偏心以及勵磁電流不同情況下，定子支路不對稱繞組的環(huán)流與環(huán)流損耗的變化規(guī)律，并將計算結(jié)果與支路對稱繞組時的情況進行了對比。
　　最后，建立了算例汽輪發(fā)電機二維瞬態(tài)場場路耦合有限元計算模型，對其相應(yīng)的空載及額定負(fù)載工況下的磁場進行了數(shù)值仿真計算，并在此基礎(chǔ)上，計算了發(fā)電機轉(zhuǎn)子圓周表面上的電磁力、定轉(zhuǎn)子鐵心的單邊磁拉力以及支路不對稱定子繞組所受的電磁力，同時研究