針對(duì)燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)組負(fù)荷波動(dòng)影響發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)及轉(zhuǎn)子渦流損耗的問(wèn)題,以一臺(tái)24 MW燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)為例,利用有限元法建立了水輪發(fā)電機(jī)二維電磁場(chǎng)模型,并計(jì)算了發(fā)電機(jī)負(fù)載運(yùn)行與空載運(yùn)行時(shí)的定子繞組的電壓與電流,驗(yàn)證了模型正確性。在此基礎(chǔ)上,對(duì)比分析了發(fā)電機(jī)組工作在不同負(fù)荷工況下發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)系數(shù)及其轉(zhuǎn)子渦流損耗的差異,并得到二者隨機(jī)組負(fù)荷的變化規(guī)律,揭示了機(jī)組負(fù)荷波動(dòng)對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子渦流損耗的影響機(jī)理,為燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)提供參考。 

【文章來(lái)源】：水電能源科學(xué). 2020,38(08)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：4 頁(yè)

【部分圖文】：

電機(jī)1/22二維電磁場(chǎng)有限元模型

計(jì)算發(fā)電機(jī)工作在空載與負(fù)載狀態(tài)下的感應(yīng)電壓與定子電流，將所得數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，與試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，見圖2。由圖2可看出，空載與負(fù)載運(yùn)行時(shí)，電機(jī)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)與有限元計(jì)算數(shù)據(jù)誤差不超過(guò)7%，滿足工程需求，可見該有限元模型正確。3 水輪發(fā)電機(jī)機(jī)組負(fù)荷波動(dòng)對(duì)發(fā)電機(jī)電磁性能的影響

研究表明，齒槽結(jié)構(gòu)會(huì)對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)造成影響。發(fā)電機(jī)定子采用齒槽結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)與定子齒槽相互作用，在圓周方向產(chǎn)生了齒槽轉(zhuǎn)矩。圖3為機(jī)組負(fù)荷為28.8、24.0、19.2MW時(shí)發(fā)電機(jī)工作在1.5s時(shí)的磁力線分布圖。由圖3可看出，定子齒部磁力線隨發(fā)電機(jī)組負(fù)荷的升高而逐漸減少，定子齒部磁場(chǎng)強(qiáng)度在逐漸減弱。根據(jù)已有研究可知，齒槽轉(zhuǎn)矩與氣隙磁通密度密切相關(guān)，齒槽轉(zhuǎn)矩越大，氣隙磁通密度就越強(qiáng)。為了更加直觀地反映機(jī)組負(fù)荷對(duì)齒槽轉(zhuǎn)矩的影響，對(duì)氣隙磁密進(jìn)行了計(jì)算，圖4為發(fā)電機(jī)氣隙磁密隨機(jī)組負(fù)荷的變化曲線圖。由圖4可看出，機(jī)組負(fù)荷為19.2 MW時(shí)氣隙磁密有效值比負(fù)荷為28.2 MW時(shí)氣隙磁密有效值大1.24%，且氣隙磁密有效值隨著機(jī)組負(fù)荷的增大而減小，這與之前分析轉(zhuǎn)矩波動(dòng)所得結(jié)論一致。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于對(duì)稱繞組的水輪發(fā)電機(jī)定子鐵損試驗(yàn)中圓周磁場(chǎng)的分析[J]. 馬晨原,龐宏強(qiáng),謝佳.  水電能源科學(xué). 2018(07)
[2]微水頭資源開發(fā)與發(fā)電裝置研究現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J]. 張玉全,鄭源,孫科,楊春霞,羅紅英.  中國(guó)工程科學(xué). 2018(03)
[3]超高速永磁同步發(fā)電機(jī)的多復(fù)合結(jié)構(gòu)電磁場(chǎng)及溫度場(chǎng)計(jì)算[J]. 張曉晨,李偉力,邱洪波,程樹康.  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2011(30)

博士論文
[1]高速永磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子渦流損耗優(yōu)化及對(duì)溫度分布影響的研究[D]. 邱洪波.哈爾濱理工大學(xué) 2014



本文編號(hào)：2976468