下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
发电机的稳定运行对电力的可靠供应尤为关键，保障大容量机组的安全运行意义重大。定子端部绕组或其结构件一旦损坏，就会引发事故。发电机定子绕组端部损坏造成的故障不易监测，一般情况下会突然出现，一旦出现端部故障，需要大量的人力和时间进行修复。因此，此类故障会造成巨大的维修成本及停机损失，需要采取有效措施进行预防。为了获取端部绕组的疲劳破坏和振动磨损特性，本书主要对发电机定子绕组电磁力及机械响应进行研究。第1篇主要对发电机及其常见机电故障进行简单介绍，分析研究背景及现状。第2篇主要针对一对极的QFSN-600-2YHG汽轮发电机和三对极的MJF-30-6故障模拟机，在正常运行、气隙静偏心、转子绕组匝间短路以及气隙静偏心与转子绕组匝间短路复合故障下，对发电机定子端部绕组的电磁力和机械响应进行理论分析、仿真计算和实验验证。第3篇主要以华北电力大学双馈风力发电实验台中的双馈发电机为研究对象，通过理论分析、仿真计算、实验相互验证的思路，来对双馈发电机在正常工况、气隙静偏心故障工况以及气隙动偏心故障工况下定子绕组电磁力特性以及力学响应特性进行研究。
图1.3-11 电磁力导入
图2.4-11 结构有限元分析前处理
图2.4-12 物理模型与接线
图2.4-15 气隙磁密分布
图2.4-16 34号端部线圈磁密分布
图2.4-19 直线段不同轴向位置电磁力密度
图2.4-21 34号端部绕组电磁力
图2.4-25 34号端部线圈电磁力及频谱
图2.4-27 1号线圈电磁力及频谱
图2.4-28 A相绕组应力分布（应力最大时刻）
图2.4-29 A相各线圈最大应力
图2.4-30 34号线圈不同时刻应力分布
图2.4-36 A相各线圈最大应力
图2.4-37 A相绕组位移分布
图2.4-38 A相各线圈最大位移
图2.4-38 A相各线圈最大位移（续）
图2.4-39 34号线圈不同时刻位移分布
图2.4-42 A相各线圈最大位移
图2.5-8 径向磁密时域波形（ p =3）
图2.5-9 径向磁密频谱（ p =3）
图2.5-10 短路后34号端部线圈电磁力密度分布云图
图2.5-11 短路前后端部绕组电磁力分布
图2.5-12 34号端部线圈电磁力及频谱
图2.5-13 42个端部线圈电磁力二倍频幅值
图2.5-14 短路后1号线圈电磁力变化曲线
图2.5-15 短路后1号线圈电磁力频谱
图2.5-16 短路前后电磁力频率成分对比
图2.5-17 短路前后应力分布
图2.5-19 短路前后位移分布
图2.5-20 34号上层渐开线最大位移分布
图2.5-21 短路前后三向位移幅值对比
图2.6-3 气隙磁密分布
图2.6-4 34号端部线圈电磁力分布图
图2.6-5 34号端部线圈电磁力及频谱
图2.6-6 42个端部线圈二倍频电磁力幅值
图2.6-7 不同偏心率下二倍频电磁力幅值
图2.6-8 不同偏心角度下二倍频电磁力幅值
图2.6-9 气隙偏心时端部线圈应力分布（应力最大时刻）
图2.6-10 34号端部线圈应力分布（应力最大时刻）
图2.6-11 34号上层渐开线最大应力分布
图2.6-12 端部线圈位移分布（位移最大时刻）
图2.6-13 34号端部线圈位移分布
图2.6-14 34号上层渐开线最大位移分布
图2.6-15 偏心前后三向位移幅值对比
图2.6-18 径向振动分析点
图2.7-1 径向磁密
图2.7-2 气隙磁密分布
图2.7-3 34号端部线圈电磁力分布图
图2.7-4 故障前后端部绕组电磁力分布
图2.7-5 34号端部线圈电磁力及频谱
图2.7-6 42个端部线圈二倍频电磁力幅值
图2.7-7 复合故障时端部线圈应力分布（应力最大时刻）
图2.7-8 34号上层渐开线最大应力分布曲线
图2.7-9 复合故障时端部线圈最大位移
图2.7-10 34号上层渐开线最大位移分布曲线
图2.7-13 34号线圈振动加速度二倍频
图2.7-16 定子电流对比
图3.9-1 双馈发电机3D模型
图3.9-2 定子绕组编号
图3.9-3 偏心故障设置示意
图3.9-4 正常工况下定子电流时域图
图3.9-5 正常工况下定子A相电流频谱
图3.9-20 不同静偏心故障程度下电机中部周向气隙磁密阶次谱比较
图3.9-28 导入的定子绕组电磁力密度
图3.9-29 正常工况下定子绕组的位移
图3.9-30 正常工况下部分定子绕组位移
图3.9-31 定子绕组的静力学响应
图3.9-32 正常工况下定子绕组应力集中位置所取的分析点示意
图3.9-33 正常工况下定子绕组端部的应力分布
图3.9-34 定子绕组的电磁力密度分布及静力学响应
图3.9-35 静偏心故障工况下定子绕组端部的应力分布
图3.9-36 动偏心故障工况下定子绕组端部的应力分布