同步电机定子三维温度场数值模拟 被引量：15

1

作者 路义萍 丰帆 +2 位作者 王佐民 温嘉斌 刘兴家 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期42-46,共5页

为保证某同步电机定子通风系统设计合理,对其温度场进行了研究。建立了包括端部绕组、气隙、铁心段的定子通风系统三维实体模型,选取三维湍流流动和传热数学模型,并给出求解域相应的边界条件和假设条件,应用计算流体动力学软件,对控制... 为保证某同步电机定子通风系统设计合理,对其温度场进行了研究。建立了包括端部绕组、气隙、铁心段的定子通风系统三维实体模型,选取三维湍流流动和传热数学模型,并给出求解域相应的边界条件和假设条件,应用计算流体动力学软件,对控制方程进行数值模拟计算。计算得到两种额定转速时,原始结构及改进结构——减少端部上层绕组间绑扎和垫块后的定子三维温度场,并着重分析了端部绕组、压指等部件的温度分布特点。结果表明,定子的最高温度点位于端部绕组内部;减少绑扎、缩小垫块尺寸,可使端部绕组的工作温度低于对应绝缘等级耐热的极限温度。 展开更多

关键词 同步电机 定子 端部绕组 三维温度场 数值模拟

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汽轮发电机定子绕组端部振动综合治理 被引量：9

2

作者 杨群发 沈文华 刘石 《热力发电》 CAS 北大核心 2015年第5期125-128,共4页

某600 MW机组QFSN-600-2型发电机由于定子绕组端部振动大,导致水电接头脱焊引起短路接地故障。通过振动测试分析,判断该振动源于50 Hz转子机械振动通过轴承、基座传递到定子绕组端部,传递过程由于结构共振导致振动超标。对此,采取改变... 某600 MW机组QFSN-600-2型发电机由于定子绕组端部振动大,导致水电接头脱焊引起短路接地故障。通过振动测试分析,判断该振动源于50 Hz转子机械振动通过轴承、基座传递到定子绕组端部,传递过程由于结构共振导致振动超标。对此,采取改变定子绕组端部刚度、降低激振力及加装阻尼装置等措施,将定子绕组的端部振动最大值控制在150μm以内。 展开更多

关键词 QFSN-600-2型发电机 定子 绕组端部 振动 激振力 阻尼

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大型二极汽轮发电机定子端部绕组共振的二重点理论 被引量：8

3

作者 刘石 仲继泽 +1 位作者 冯永新 徐自力 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期80-84,113,共6页

为解决大型二极汽轮发电机定子端部绕组常出现的振动问题,建立了端部绕组的简化模型,采用有限元法计算了该结构的低阶模态,给出了端部绕组主振型的近似表达式;基于磁拉力的空间分布,通过振型叠加法推导出了端部绕组强迫振动响应的计算... 为解决大型二极汽轮发电机定子端部绕组常出现的振动问题,建立了端部绕组的简化模型,采用有限元法计算了该结构的低阶模态,给出了端部绕组主振型的近似表达式;基于磁拉力的空间分布,通过振型叠加法推导出了端部绕组强迫振动响应的计算公式。研究发现,大型发电机端部绕组只有同时满足2个条件——磁拉力频率等于或接近端部绕组固有频率,主振型的周向行波数等于发电机的极数,才可能发生共振,简称为端部绕组共振的二重点理论。根据二重点理论,当额定工作转速为3 000r/min的二极发电机定子端部绕组发生共振时,可以调整端部绕组的固有频率使其避开100Hz,也可以选择修改端部绕组的结构使其主振型中不再出现椭圆振型。 展开更多

关键词 大型汽轮发电机 定子端部绕组 振动 共振

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TBB-800-2EY3型汽轮发电机定子端部绕组故障与结构弊病分析 被引量：5

4

作者 王绍禹 孙术文 +1 位作者 韩长利 刘文忠 《中国电力》 CSCD 北大核心 2009年第5期35-40,共6页

绥中发电有限公司的2台俄罗斯电力工厂制造的TBB-800-2EY3型汽轮发电机运行约19000h,出现由于定子线棒振动引起的股线磨损断裂以及定子端部绕组连接母线振动导致疲劳断裂的故障。分析认为定子端部绕组支撑刚度严重不足、整体性差等设计... 绥中发电有限公司的2台俄罗斯电力工厂制造的TBB-800-2EY3型汽轮发电机运行约19000h,出现由于定子线棒振动引起的股线磨损断裂以及定子端部绕组连接母线振动导致疲劳断裂的故障。分析认为定子端部绕组支撑刚度严重不足、整体性差等设计结构上的弊病是造成该型发电机故障的根本原因,定子端部铜屏蔽位置设置不当,造成损耗大、温升高是限制发电机进相运行能力的起因。对该型汽轮发电机定子端部绕组支撑结构及铜屏蔽结构的现代化改造提出了具体建议。 展开更多

关键词 定子端部绕组 端部绕组支撑 振动 磨损 断裂故障

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汽轮发电机定子绕组端部振动模态分析 被引量：7

5

作者 田科技 孙首群 +1 位作者 栾本言 曲兆晖 《噪声与振动控制》 CSCD 2014年第6期33-36,共4页

结构振动问题在大型汽轮发电机中普遍存在,尤其定子端部绕组的振动问题最为突出。定子绕组端部的振动模态分析是减小端部振动的有效手段。利用三维有限元法模态分析,通过比较、分析发电机定子绕组端部振动系统的固有频率在不同模型结构... 结构振动问题在大型汽轮发电机中普遍存在,尤其定子端部绕组的振动问题最为突出。定子绕组端部的振动模态分析是减小端部振动的有效手段。利用三维有限元法模态分析,通过比较、分析发电机定子绕组端部振动系统的固有频率在不同模型结构和绕组安装工艺条件下的变化,总结出线棒的截面结构和加固结构对电机固有频率的影响规律。通过比较完整系统的模态分析计算结果和实测结果,证实了模态分析计算的有效性。分析结果对定子绕组端部结构设计和安装工艺有很大指导意义。 展开更多

关键词 振动与波 汽轮发电机 定子绕组端部 固有频率 有限元 加固结构

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发电机定子绕组端部电磁力特性与鼻端扭矩计算 被引量：6

6

作者 万书亭 姚肖方 豆龙江 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期920-925,980,共6页

针对大型汽轮发电机端部结构,提出了采用镜像原理、比奥萨格尔定律和叠加原理计算定子绕组端部电磁力密度解析式的方法。以国产600MW汽轮发电机定子绕组端部为分析对象,分别对一个极距内定子端部绕组在出槽口直线段、渐开线段和鼻端等... 针对大型汽轮发电机端部结构,提出了采用镜像原理、比奥萨格尔定律和叠加原理计算定子绕组端部电磁力密度解析式的方法。以国产600MW汽轮发电机定子绕组端部为分析对象,分别对一个极距内定子端部绕组在出槽口直线段、渐开线段和鼻端等不同位置处的轴向、径向、切向和合成的电磁力密度进行计算与分析。结果表明,各相绕组内线棒所受的轴向、径向、切向电磁力密度和合成的最大值出现的位置是有规律的,一般位于相带交界处,相带始端或相带末端,并给出了在出槽口部分、渐开线部分和鼻端部分所受力最大值及其位置。计算了鼻端所受的扭矩,并找出了最大扭矩出现的位置,为定子绕组端部的绑扎固定和在线监测提供了参考。 展开更多

关键词 汽轮发电机 定子绕组端部 电磁力 扭矩

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牵引电机定子端部绕组电磁力计算分析 被引量：6

7

作者 乔长帅 唐赢武 钟博 《电机技术》 2020年第5期15-18,22,共5页

根据毕奥-萨伐尔定律和安培定律推导出定子端部绕组磁感应强度和电磁力密度的计算公式。并通过建立端部绕组的UG三维模型,得到了线圈端部中心线的各分段点的坐标,再利用Excel VBA编写程序,计算得到了端部绕组磁感应强度和电磁力密度。最... 根据毕奥-萨伐尔定律和安培定律推导出定子端部绕组磁感应强度和电磁力密度的计算公式。并通过建立端部绕组的UG三维模型,得到了线圈端部中心线的各分段点的坐标,再利用Excel VBA编写程序,计算得到了端部绕组磁感应强度和电磁力密度。最后,分析了端部电磁力密度的周期性、规律性和峰值分布情况,为合理设计端部结构、支架和正确设定端箍绑扎位置提供技术支撑。 展开更多

关键词 定子端部绕组 电磁力密度 磁感应强度

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国产200MW汽轮发电机定子绕组端部在线振动监测的试验研究 被引量：4

8

作者 畅雅平 郑宝珍 +1 位作者 白亚民 沈梁伟 《大电机技术》 北大核心 2002年第6期17-19,共3页

介绍了光纤传感器、压电式加速度传感器在发电机定子绕组端部的振动幅值测量应用 ,指出了发电机定子绕组端部在线振动监测装置应用的现实意义。

关键词 汽轮发电机 定子绕组端部 振动监测 在线监测

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发电机定子绕组端部径向和切向电磁力分析 被引量：6

9

作者 万书亭 姚肖方 +2 位作者 朱建斌 李明 绳晓玲 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期488-493,530,共6页

针对大型汽轮发电机端部结构固定比较薄弱极易发生事故的特点,提出了采用镜像原理、比奥萨格尔定律和叠加原理计算定子绕组端部电磁力密度解析式的方法。以国产600MW大型汽轮发电机端部结构为分析对象,对沿圆周分布的各个线棒鼻端同一... 针对大型汽轮发电机端部结构固定比较薄弱极易发生事故的特点,提出了采用镜像原理、比奥萨格尔定律和叠加原理计算定子绕组端部电磁力密度解析式的方法。以国产600MW大型汽轮发电机端部结构为分析对象,对沿圆周分布的各个线棒鼻端同一段处和几个关键点的径向和切向电磁力密度的分析结果表明,不同时刻切向力最大值出现的位置是有规律的,且径向和切向电磁力是一个数量级的,总体上看径向电磁力大于切向电磁力,但就最大值而言,径向电磁力是小于切向电磁力的。计算仿真结果为发电机端部结构的固定和事故的预防提供了参考。 展开更多

关键词 汽轮发电机 定子绕组端部 径向电磁力 切向电磁力

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大型发电机端部绕组电磁力物理数字孪生建模 被引量：1

10

作者 王頲 杨震 +3 位作者 赵洋 罗顺 刘为斌 禄盛 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期2998-3018,共21页

为了在“智慧汽轮机”中更好地结合物理信息模型先验知识与数据驱动模型,并向真实机组模型迁移试验模型,进一步实现可靠的实验室数值仿真数据和真实运行数据互相印证与混和建模驱动,以600 MW大型汽轮发电机为研究对象,建立融合演进因素... 为了在“智慧汽轮机”中更好地结合物理信息模型先验知识与数据驱动模型,并向真实机组模型迁移试验模型,进一步实现可靠的实验室数值仿真数据和真实运行数据互相印证与混和建模驱动,以600 MW大型汽轮发电机为研究对象,建立融合演进因素的汽轮发电机定子绕组本体模型,提出集成数字孪生智能绕组研究框架,并提出智能绕组内涵的形式化定义。基于镜像法、气隙回转电流应用叠加法、毕奥-萨伐尔定律和安培力定律建立定子端部绕组电磁力的数学机理物理信息模型。对有限元电磁力和数字化电磁力进行了分析对比,验证了所建立电磁力数字化物理信息模型的合理性。对比分析振动响应结果,进一步验证了数字化电磁力物理信息建模的正确性以及有限元电磁力对比验证的正确性。研究将对“智慧汽轮机”运维的振动动态基于物理机理与数据驱动混和建模的数字孪生故障诊断与预测提供有力的支撑。 展开更多

关键词 定子端部绕组 电磁力 物理信息建模 数字孪生 智慧汽轮机 振动响应

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大型汽轮发电机定子端部绕组动态特性研究 被引量：4

11

作者 姚大坤 曲大庄 +1 位作者 李虹 李志和 《大电机技术》 北大核心 2002年第2期1-4,共4页

本文用锤击法对某大型汽轮发电机定子端部绕组进行了模态研究。建立起端部绕组部件和整体结构模型 ,定量确定出影响汽轮发电机定子端部模态固有频率的关键因素 ,提出改进方案 ,以确保端部动力特性。

关键词 大型汽轮发电机 定子端部绕组 动态特性研究

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1200 MW级汽轮发电机定子绕组端部模态分析 被引量：5

12

作者 陈力飞 吴新亚 +2 位作者 董兴建 彭志科 孟光 《噪声与振动控制》 CSCD 2018年第3期193-197,共5页

以1 200 MW汽轮发电机定子绕组端部为研究对象,利用有限元方法计算其模态。采用正交各向异性材料建立复合材料大锥环模型,基于接触静力学分析确定定位支架与锥环之间的等效刚度,利用优化分析方法建立线棒-胶体结构的均匀化等效模型。综... 以1 200 MW汽轮发电机定子绕组端部为研究对象,利用有限元方法计算其模态。采用正交各向异性材料建立复合材料大锥环模型,基于接触静力学分析确定定位支架与锥环之间的等效刚度,利用优化分析方法建立线棒-胶体结构的均匀化等效模型。综合各部件形成整体结构模型,完成模态分析计算并结合实验模态分析验证有限元模型。给出1阶模态频率对材料参数和几何参数的灵敏度,明确影响汽轮发电机定子端部模态的关键因素,为定子端部的结构设计提供指导意见。 展开更多

关键词 振动与波 汽轮发电机 定子绕组端部 有限元 模态分析

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大型汽轮发电机定子端部绕组物理参数识别及数学模型建立方法研究

13

作者 赵洋 刘晋珲 +2 位作者 肖洋 邓聪颖 马莹 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期202-213,共12页

从结构的数字化模型频响函数出发,利用最小二乘复频域法识别模态参数,进一步用获取的模态参数修正集中质量法推导出的物理参数,从而建立符合结构动力特性的数学模型。首先通过固支梁模型算例验证该方法的可行性;然后对600 MW大型汽轮发... 从结构的数字化模型频响函数出发,利用最小二乘复频域法识别模态参数,进一步用获取的模态参数修正集中质量法推导出的物理参数,从而建立符合结构动力特性的数学模型。首先通过固支梁模型算例验证该方法的可行性;然后对600 MW大型汽轮发电机端部绕组的精细化有限元模型进行模态分析,并与实测结果进行对比,验证了该模型的合理性;此后,基于该有限元模型获取的频响函数和模态参数,识别出端部绕组的物理参数并建立其数学模型。结果表明:在75~115 Hz频率段中,最小二乘复频域法识别出的端部绕组模态与有限元结果对比表明,固有频率和阻尼比的最大误差出现在第一阶模态中,分别为0.27%和0.50%,模态振型接近;通过数学模型和有限元模型计算的端部绕组固有频率最大误差为0.27%,模态振型一致;数学模型计算的频响函数与有限元结果对比表明,测点的频响函数最高匹配度可达95%,多数测点的频响函数匹配度超过85%。该方法可为大型汽轮发电机定子端部绕组动力学的准确建模提供依据。 展开更多

关键词 定子端部绕组 模态参数 物理参数 数学模型 频响函数(FRF)

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大型汽轮发电机定子绕组端部电磁力解析计算 被引量：2

14

作者 单继聪 梁旭彪 +3 位作者 杨仕友 黄磊 咸哲龙 倪光正 《机电工程》 CAS 2008年第10期98-100,共3页

为了研究汽轮发电机运行时定子绕组端部承受的电磁力,根据电磁场的基本理论,推导了汽轮发电机定子端部区域电磁场以及绕组所受电磁力的计算公式,利用镜像法建立了定子绕组端部电磁场的数学模型。通过解析计算,分别得到了定子绕组端部在... 为了研究汽轮发电机运行时定子绕组端部承受的电磁力,根据电磁场的基本理论,推导了汽轮发电机定子端部区域电磁场以及绕组所受电磁力的计算公式,利用镜像法建立了定子绕组端部电磁场的数学模型。通过解析计算,分别得到了定子绕组端部在稳态运行和短路运行条件下所受电磁力的分布情况,并对计算结果进行了详细分析。分析结果显示,该解析计算具有一定的实际应用价值。 展开更多

关键词 大型汽轮发电机 定子绕组端部 电磁力 电磁场

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深度调峰工况下大型汽轮发电机定子端部结构优化仿真研究

15

作者 李敏洁 刘轩东 +4 位作者 白雪扬 商高屹 梅子杰 李志军 马党国 《电机与控制应用》 2024年第12期60-70,共11页

【目的】双碳目标下,燃煤机组正由长期带稳定负荷运行转为灵活性运行,深度调峰能力是衡量燃煤机组灵活性运行的一项重要指标。但深度调峰运行会使得发电机热点温度快速变化,导致绕组变形、绝缘磨损、脱壳及槽楔松动等故障。本文针对深... 【目的】双碳目标下,燃煤机组正由长期带稳定负荷运行转为灵活性运行,深度调峰能力是衡量燃煤机组灵活性运行的一项重要指标。但深度调峰运行会使得发电机热点温度快速变化,导致绕组变形、绝缘磨损、脱壳及槽楔松动等故障。本文针对深度调峰工况下发电机定子端部运行状态展开研究。【方法】基于COMSOL Multiphysics有限元分析软件,建立了电-磁-力多物理场耦合的定子绕组本体模型,分析了快速变负荷与超低负荷两种深度调峰工况下的线棒与槽楔振动位移情况。进一步地,为了加快发电机适应深度调峰运行,提出了两种定子端部结构优化方案。【结果】仿真结果表明,当负荷以5%/min速率变化时,直线段线棒、槽楔和出槽口线棒位移相比于优化前额定工况下的振动幅度分别降低了21.19%、99.7%和59.05%。当发电机处于30%运行工况下,其位移分别降低了72.46%、99.997%和53.85%。【结论】发电机结构优化后处于极端快速变负荷工况下,直线段线棒、槽楔和出槽口线棒位移幅度显著降低,验证了优化结构的有效性。 展开更多

关键词 深度调峰 定子端部绕组 线棒振动 发电机结构优化

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国内某抽水蓄能电站发电电动机通风系统改造

16

作者 杨桂周 黄小红 吴金水 《红水河》 2024年第5期109-114,共6页

国内某抽水蓄能电站发电电动机定子绕组端部通风冷却效果不佳,温升偏高,长时间运行会引起线棒绝缘加速老化。笔者对定子绕组端部温升偏高的原因进行分析,提出通风系统改造方案,并采用经典网络法和CFD流体解析法对通风系统改造方案进行... 国内某抽水蓄能电站发电电动机定子绕组端部通风冷却效果不佳,温升偏高,长时间运行会引起线棒绝缘加速老化。笔者对定子绕组端部温升偏高的原因进行分析,提出通风系统改造方案,并采用经典网络法和CFD流体解析法对通风系统改造方案进行分析。试验结果表明,改造后定子绕组端部温升大幅下降,改造效果显著。该改造实践结果可为类似机组通风系统设计提供一些借鉴。 展开更多

关键词 通风系统改造 发电电动机 定子绕组端部 抽水蓄能电站

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发电电动机定子端部绕组电磁-结构耦合场计算 被引量：4

17

作者 张宇娇 吴刚梁 +2 位作者 翁杰 聂靓靓 陈满 《水电能源科学》 北大核心 2015年第10期141-144,共4页

针对发电电动机定子端部绕组在电磁力作用下易发生故障的问题,以广州抽水蓄能电站B厂的发电电动机为例,建立了发电电动机定子端部绕组的三维模型,通过有限元法对模型电磁与结构顺序耦合进行仿真计算,得到了额定运行时电机端部绕组的应... 针对发电电动机定子端部绕组在电磁力作用下易发生故障的问题,以广州抽水蓄能电站B厂的发电电动机为例,建立了发电电动机定子端部绕组的三维模型,通过有限元法对模型电磁与结构顺序耦合进行仿真计算,得到了额定运行时电机端部绕组的应力和应变分布。结果表明,该方法能够有效地分析发电电动机定子端部绕组在电磁力作用下的应力应变分布,计算精确度比较高。 展开更多

关键词 发电电动机 电磁-结构耦合 定子端部绕组 有限元 应力应变

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汽轮发电机定子绕组端部振动事故的预防 被引量：4

18

作者 王志新 姚大坤 《大电机技术》 北大核心 2005年第2期21-23,共3页

本文分析了引起汽轮发电机定子绕组端部振动的原因,以及固有频率试验和振动测量的意义。以试验数据为基础,提出了预防绕组端部振动事故的几点建议,对发电机定子绕组端部的改造、检修和发电机的安全运行具有较大的参考价值。

关键词 定子绕组端部 汽轮发电机 发电机定子 振动测量 安全运行 固有频率 检修

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大型汽轮发电机定子绕组端部模态分析 被引量：2

19

作者 岳国良 贾伯岩 +1 位作者 张建忠 吴学超 《河北电力技术》 2004年第4期13-15,共3页

介绍了大型汽轮发电机定子绕组端部模态分析的必要性和影响模态参数的因素,并结合事例对实际应用做了简要介绍。

关键词 汽轮发电机 定子端部绕组 模态分析 模态参数

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大型汽轮发电机定子端部绕组的数字化建模及振动特性分析 被引量：2

20

作者 王頲 王惠 +1 位作者 赵洋 李星虹 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期143-153,共11页

以600 MW大型汽轮发电机为研究对象。建立了汽轮发电机定子端部绕组的高精度有限元模型并进行模态分析,得到与实测结果吻合较好的模态参数;对定子端部绕组进行数字化机理建模,将双层绕组结构视为壳体,内外层支撑结构作为环肋与筋条,基... 以600 MW大型汽轮发电机为研究对象。建立了汽轮发电机定子端部绕组的高精度有限元模型并进行模态分析,得到与实测结果吻合较好的模态参数;对定子端部绕组进行数字化机理建模,将双层绕组结构视为壳体,内外层支撑结构作为环肋与筋条,基于离散单元法可将端部绕组等效为叠层加筋加肋圆锥壳模型。借助适用于各种复杂弹性边界条件的改进傅里叶级数的瑞利-里兹法,建立了端部绕组的固有、受迫振动方程。通过计算得到端部绕组模态参数的解析解,并与有限元仿真结果进行对比,验证了所建立等效数字化机理模型的合理性与正确性,可为后续端部绕组电磁振动的研究打下基础。 展开更多

关键词 定子端部绕组 模态参数 有限元分析 振动分析 机理模型

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