定子繞組斷路故障下永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)電磁場與溫度場的研究.pdf

1、在資源短缺、環(huán)境污染、氣候變化三大問題日益突出的大背景下，風(fēng)力發(fā)電得到大力發(fā)展，尤其是永磁直驅(qū)、半直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組增長迅速。隨著風(fēng)力發(fā)電機(jī)組裝機(jī)容量和并網(wǎng)容量的不斷增加，在整個(gè)電網(wǎng)中占的比重越來越大。大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)在運(yùn)行過程中一旦發(fā)生故障，不僅會(huì)對(duì)機(jī)身造成損傷，甚至還可能造成電網(wǎng)不可估計(jì)的損失，因此對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)故障的研究也越來越重視。
　　風(fēng)力發(fā)電機(jī)朝著單機(jī)大容量的趨勢(shì)發(fā)展，而在大容量的風(fēng)力發(fā)電機(jī)中，每相繞組一般由多條并聯(lián)分支繞組組成

2、，在受到熱、電、機(jī)械、環(huán)境應(yīng)力等因素共同作用下，定子繞組可能發(fā)生分支開焊或單相斷路故障，因此本文主要對(duì)定子繞組斷路故障進(jìn)行了研究。
　　本文以1.5MW、并聯(lián)支路數(shù)為4的半直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)為研究對(duì)象，首先建立了全域二維場路耦合模型，采用有限元法對(duì)發(fā)電機(jī)額定工況下的電磁場進(jìn)行了求解計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果與設(shè)計(jì)值對(duì)比，驗(yàn)證了模型建立的正確性;在此基礎(chǔ)上，建立了多種定子繞組斷路故障場路耦合模型，對(duì)比分析了定子繞組單相斷路故障和正常運(yùn)行下齒

3、部磁密和氣隙磁密的變化規(guī)律;其次，對(duì)不同定子繞組支路斷路故障下氣隙磁密中各次諧波頻譜進(jìn)行了分析，并研究定子繞組支路斷路故障對(duì)定子內(nèi)表面電磁力分布和電磁轉(zhuǎn)矩的影響;同時(shí)，分析了定子繞組支路斷路故障下定子三相各支路電流的變化規(guī)律，并以單支路斷路故障和同相相鄰支路斷路為例計(jì)算了非故障相各支路的環(huán)流幅值。
　　然后，采用對(duì)稱分量法計(jì)算了發(fā)電機(jī)多種定子繞組支路斷路故障下的負(fù)序電流，并研究了定子繞組支路斷路程度、斷路位置及風(fēng)速對(duì)負(fù)序電流的影響