本文關(guān)鍵詞：大型水輪發(fā)電機(jī)端部渦流—溫度耦合場(chǎng)的分析與計(jì)算，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：20世紀(jì)60年代以來(lái)發(fā)電機(jī)單機(jī)容量不斷增大,線負(fù)荷更是快速增長(zhǎng),由此造成定子端部結(jié)構(gòu)件過(guò)熱,這不僅增加了能源損耗,還給電機(jī)的正常運(yùn)行帶來(lái)一定影響,加速絕緣老化,繼而引發(fā)短路、甚至燒毀電機(jī)等事故。為此,人們對(duì)電機(jī)端部電磁-溫度耦合場(chǎng)問(wèn)題進(jìn)行了分析和實(shí)驗(yàn)研究,以期解決大容量電機(jī)端部電磁場(chǎng)和溫度場(chǎng)相關(guān)關(guān)鍵難題。據(jù)此,本文對(duì)大型水輪發(fā)電機(jī)端部三維電磁-溫度耦合場(chǎng)進(jìn)行了系統(tǒng)、深入的研究,主要研究?jī)?nèi)容和成果如下：首先,基于實(shí)際電機(jī)模型結(jié)合有限元仿真分析特點(diǎn)建立了水輪發(fā)電機(jī)端部有限元分析模型。計(jì)算模型中忽略了端部一些對(duì)仿真結(jié)果影響極小但又十分占用計(jì)算資源的細(xì)節(jié)之處,以便在現(xiàn)有計(jì)算機(jī)資源配置條件下能夠?qū)崿F(xiàn)大型水輪發(fā)電機(jī)端部渦流-溫度耦合場(chǎng)的數(shù)值分析和計(jì)算。其次,著重討論和解決了有限元仿真分析過(guò)程中的三個(gè)主要問(wèn)題和難點(diǎn)。其一,為解決勵(lì)磁電流大小和電樞電流初相位理論分析存在的誤差大,提出了在理論計(jì)算值基礎(chǔ)上基于電機(jī)電磁場(chǎng)數(shù)值分析進(jìn)行修正,并最終確定了勵(lì)磁電流和電樞電流初始相位。其二,針對(duì)端部壓板集膚效應(yīng)引起有限元網(wǎng)格剖分過(guò)多進(jìn)而導(dǎo)致模型計(jì)算所需內(nèi)存和時(shí)間超出計(jì)算機(jī)實(shí)際計(jì)算能力的“剖分大尺度”問(wèn)題,本文通過(guò)對(duì)小模型的反復(fù)試驗(yàn)和驗(yàn)證以及對(duì)本文模型仿真結(jié)果的分析,最終總結(jié)出適用于集膚效應(yīng)導(dǎo)體的剖分三點(diǎn)可行經(jīng)驗(yàn)。其三,對(duì)于工程中很難確定的物體表面散熱系數(shù),根據(jù)模型實(shí)際通風(fēng)散熱情況結(jié)合工程實(shí)際中散熱系數(shù)的計(jì)算方法,確定了本文模型中主要結(jié)構(gòu)部件的散熱系數(shù)和溫度場(chǎng)邊界條件。最后,本文在大量的理論分析和仿真計(jì)算的基礎(chǔ)上結(jié)合有限元仿真軟件MagNet和ThermNet,最終獲得了空載、額定、進(jìn)相0.95、進(jìn)相0.8四種不同運(yùn)行工況下端部電磁場(chǎng)和溫度場(chǎng)數(shù)值計(jì)算結(jié)果,并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行了分析和總結(jié)。分析方法和仿真計(jì)算結(jié)果將為工程技術(shù)人員和相關(guān)科研人員提供具有借鑒意義的成果。
【關(guān)鍵詞】：大型水輪發(fā)電機(jī) 進(jìn)相運(yùn)行 有限元 3D電磁-溫度耦合場(chǎng) 渦流損耗 集膚效應(yīng) 剖分 MagNet ThermNet
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM312
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 課題研究背景及意義9-11
• 1.1.1 水力發(fā)電概況9-10
• 1.1.2 水輪發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行概況10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 發(fā)電機(jī)端部電磁溫度耦合場(chǎng)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 數(shù)值計(jì)算方法在電機(jī)學(xué)中的應(yīng)用和發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容與難點(diǎn)13-15
• 1.3.1 研究?jī)?nèi)容13
• 1.3.2 研究難點(diǎn)13-15
• 第二章 水輪發(fā)電機(jī)端部三維電磁及渦流場(chǎng)分析15-35
• 2.1 水輪發(fā)電機(jī)端部簡(jiǎn)化模型及其驗(yàn)證15-23
• 2.1.1 水輪發(fā)電機(jī)端部簡(jiǎn)化模型15-16
• 2.1.2 水輪發(fā)電機(jī)端部簡(jiǎn)化模型的驗(yàn)證16-22
• 2.1.3 水輪發(fā)電機(jī)端部簡(jiǎn)化模型的確立22-23
• 2.2 水輪發(fā)電機(jī)電磁場(chǎng)分析的邊值問(wèn)題23-26
• 2.2.1 電機(jī)三維電磁場(chǎng)的控制方程23-24
• 2.2.2 電磁場(chǎng)邊界條件24-26
• 2.3 不同運(yùn)行工況下勵(lì)磁、電樞電流的計(jì)算26-31
• 2.3.1 電樞繞組分相26-27
• 2.3.2 電樞電流的計(jì)算27-30
• 2.3.3 勵(lì)磁電流的計(jì)算30-31
• 2.4 集膚效應(yīng)與“大尺度差別”問(wèn)題31-35
• 2.4.1 集膚效應(yīng)31-32
• 2.4.2 “大尺度差別”問(wèn)題32-33
• 2.4.3 剖分精度33-34
• 2.4.4 局部細(xì)化剖分網(wǎng)格34-35
• 第三章 水輪發(fā)電機(jī)端部電磁場(chǎng)與渦流場(chǎng)及損耗的數(shù)值分析與計(jì)算35-46
• 3.1 氣隙磁密B及諧波分析35-37
• 3.2 壓指壓板渦流場(chǎng)分布37-40
• 3.3 壓指壓板渦流損耗和定子鐵芯鐵耗分布40-46
• 第四章 水輪發(fā)電機(jī)端部三維溫度場(chǎng)分析46-63
• 4.1 傳熱學(xué)基礎(chǔ)46-50
• 4.1.1 熱傳導(dǎo)定律46-47
• 4.1.2 穩(wěn)態(tài)時(shí)三維溫度場(chǎng)的基本方程47-50
• 4.1.3 牛頓散熱定律50
• 4.2 溫度場(chǎng)的邊界條件和散熱系數(shù)50-53
• 4.2.1 溫度場(chǎng)的邊界條件50-51
• 4.2.2 端部構(gòu)件散熱系數(shù)計(jì)算51-53
• 4.3 溫度場(chǎng)的仿真、計(jì)算結(jié)果53-61
• 4.4 電磁場(chǎng)與溫度場(chǎng)數(shù)值計(jì)算結(jié)果分析與總結(jié)61-63
• 總結(jié)與展望63-64
• 致謝64-65
• 參考文獻(xiàn)65-68
• 碩士期間發(fā)表的論文68

【相似文獻(xiàn)】

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4 記者匡華安 實(shí)習(xí)生曹怡凡;武鋼高牌號(hào)無(wú)取向硅鋼打破國(guó)外壟斷[N];中國(guó)冶金報(bào);2009年

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中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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  本文關(guān)鍵詞：大型水輪發(fā)電機(jī)端部渦流—溫度耦合場(chǎng)的分析與計(jì)算，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：305636