一、阻尼绕组对凸极同步发电机空载电势波形的影响（论文文献综述）
卞祖颖[1]（2021）在《基于转子励磁电源模型对比分析的贯流式水轮发电机空载电压波形及阻尼绕组损耗发热优化研究》文中指出贯流式水轮发电机是开发利用低水头河流及潮汐水能资源的最优机型。然而,由于该发电机内部空间狭小细长,电磁建模难度较大,一旦失当,很可能引发阻尼条过热损坏、空载电压波形恶化等故障。因此对其电磁场与温度场建模分析,提出了更高要求。与此同时,在水轮发电机建模中,转子励磁激励电源的选择,对于其空载电压波形质量与阻尼绕组损耗发热分析的准确性、合理性以及求解效率,有着怎样的影响,截至目前,尚较少有研究见于公开报道。鉴于此,本文基于电机电磁场与温度场理论,开展了以下研究工作:首先,在构建贯流式水轮发电机二维纯场分析模型、准三维电磁场-电路耦合分析模型与磁极三维温度场分析模型的基础上,分析研究了场-路耦合模型中的恒流源、场-路耦合模型中的恒压源、纯场模型中直接施加的励磁电流密度等3种励磁激励电源对于机组空载电压波形、阻尼绕组损耗发热计算结果与求解效率的影响,优选出适合本文后续研究的转子励磁激励电源。为后续电磁及温度分析,提供了理论建模基础。在此基础上,研究讨论了定子斜槽结构以及极靴与阻尼绕组中心线偏移结构,对于水轮发电机空载电压波形质量与阻尼绕组损耗发热的影响趋势。结果表明:定子斜1槽结构,虽然能较好地优化发电机空载电压波形,但却会引起发电机阻尼条损耗增加,并导致阻尼绕组与定子铁心损耗的分布不均;而采用极靴与阻尼绕组中心线偏移结构,不但其阻尼绕组损耗低于定子斜1槽结构,同时也能优化整数槽机组空载电压波形质量,但与此同时,却会导致分数槽机组空载电压波形质量恶化。本文的研究工作,对于优化贯流式水轮发电机电能质量,避免其转子过热故障,具有直接,有效的参考价值。
黄张翔[2]（2020）在《特殊磁极偏移结构对灯泡贯流式水轮发电机运行安全影响研究》文中研究说明灯泡贯流式机组做为一种典型的卧式水轮发电机,由于转速低、气隙小、每极每相槽数少,加之受限于其灯泡体形状,导致了机组在运行过程中,不仅面临空载电压波形质量的恶化,还屡次出现阻尼条过热熔断等现象。然而目前针对空载电压波形畸变与阻尼绕组损耗发热的研究主要集中在槽距比、定子斜槽等方面,针对特殊磁极结构的研究尚不多见。鉴于此,本文开展了特殊磁极结构对空载电压波形质量及阻尼绕组损耗发热的影响研究。首先,选取灯泡贯流式机组中具有代表性的SFWG34-44/6020（q=2）整数槽机组与SFWG36-72/7360（q=11/2）分数槽机组作为研究对象,基于旋转电磁场和电路理论,结合边值条件,建立了准三维分层非线性电磁场—电路耦合模型,并验证了模型的正确性。在此基础上,选取一个磁极作为热源,充分考虑其散热与通风特点,建立了磁极系统三维稳态温度场模型,用于阻尼绕组发热计算。其次,应用上述模型计算了118种转子斜极、极靴构件偏移以及两者配合结构方案,全面揭示了特殊磁极偏移结构对波形畸变率及阻尼绕组损耗发热方面的影响,讨论了优化措施,得出了一些有益结论。取得结论如下:（1）对分数槽机组和整数槽机组而言,转子斜极结构既能优化其空载电压波形。但不能压制两台机组的阻尼绕组损耗,阻止阻尼绕组过热。从分数槽机组斜极结构下的大量电磁场计算结果来看,斜1极处其波形质量优化效果最好,但考虑斜0.5极优化效果与其相差不大,制造工艺更为简单,成本更为经济,故在实际生产中可采用斜0.5极方案。以整数槽机组斜极结构下的大量电磁场计算结果为基础,综合考虑各项波形质量参数,发现斜1级优化效果最好,为最佳方案。（2）对分数槽机组而言,极靴构件偏移结构不仅会恶化分数槽机组的波形质量,还会加剧其阻尼绕组损耗发热。对于整数槽机组而言,这种结构对波形质量起到较好优化作用,相较于转子斜极结构优化效果更好,制造工艺更为简单。在同等情况下,可优先考虑此类方案。从大量计算来看,0.22t1为最优方案,此时质量参数综合最优。与此同时,我们发现此类方案对阻尼绕组损耗既无加剧也无抑制作用。（3）极靴构件偏移和转子斜极配合结构能优化整数槽机组的空载电压波形质量,其效果比单一的转子斜极或极靴偏移方案好,与此同时,也会加剧阻尼绕组损耗发热,且其恶化能力较斜极结构更强。这些结论可为保障电能质量优化以及机组安全稳定运行,提供较为全面的工程设计参考。
孔祥熙[3]（2020）在《大型灯泡贯流式水轮发电机空载电压波形优化与阻尼条发热抑制研究》文中指出水资源作为一种可以再生的绿色资源,它具有充裕的可开发利用的潜在能力。现如今,在水流落差较大的上游地区,高水头大型水电站的开发工作已经大致完成,而在中下游地区,建立低水头水电站的指标还未完成。贯流式机组和传统的轴流式机组相比,它具有更加合理的电机结构、更低的水电站投资成本和更高的发电效率等优点,使得它在3-20米低头段的大中型水电站中,有着无法代替的重要地位。不合理的阻尼绕组结构不仅会造成阻尼条温度过高甚至断条,还会使空载电势波形变差,最终降低电能质量。因此,将空载电压波形和阻尼条损耗以及发热问题结合起来讨论是非常有必要的。本文旨在提升空载电压波形质量,预防阻尼条发生温度过高甚至断裂,现结合电磁场、温度场、传热学等基础理论知识,利用三维非线性时变运动电磁场-电路耦合模型和三维稳态温度场模型,针对阻尼绕组和定子斜槽,采用调节槽距比、斜槽程度、阻尼条根数和阻尼绕组中心线偏移程度,对其进行时步有限元仿真计算,进而分析出调节这些不同电机结构对空载电压波形和阻尼条损耗以及温升的的基本作用规律,以下是本文的主要研究工作:（1）在电磁场与电路理论的基础上,考虑到贯流式机组的电机电磁场具有时变、非线性且一直运动的特点,建立了符合这些特点并且和定子、转子绕组电路互相耦合的三维电磁场模型,以求得阻尼条损耗、发热与空载电压波形的相关参数。随后,选取电机转子的半个磁极作为求解区域,在充分考虑转子导热与通风散热特质,建立三维稳态温度场仿真模型以分析阻尼条发热分布。（2）通过上述仿真模型,本文选择灯泡贯流式水轮发电机中较具有代表性的两台q=11/2分数槽机组和q=2整数槽机组,运用有限元仿真软件计算,针对所得仿真数据,调节上述所有结构都能一定程度地提高空载电压波形质量,其中以改变定子斜槽程度效果最显着;除阻尼条中心线偏移和定子斜槽相结合这种结构对降低阻尼条损耗发热效果不佳以外,其余结构均能一定程度的改善发热情况。并在此基础上,讨论了能够同时提高空载电压波形质量,抑制阻尼条发热的措施。
王维兵[4]（2019）在《非接触式能量传输无刷励磁同步发电机》文中指出电励磁同步发电机具有优越的励磁调节特性和故障时快速灭磁能力,其运行可靠性大大优于永磁发电机,故在可靠性要求较高的车载发电系统等领域被广泛应用。为克服电励磁碳刷和滑环易产生火花的安全隐患,普遍采用旋转电枢式无刷励磁机系统,但其结构复杂,体积大,成本高,动态响应慢,限制了其在特种车辆车载发电机系统中的应用。另外车载发电机系统采用三相四线制供电,对相电压波形质量要求高,对体积重量敏感。因此,优化发电机相电压波形并设计一种高效、高功率密度、动态特性优良的无刷励磁装置对于车载发电领域的发展具有较高的应用价值。本文主要针对Y-N连接的无刷励磁发电机电压波形优化和基于软磁铁氧体的高频旋转变压器无刷励磁系统两个方面展开研究。首先,在完成发电机主极极靴优化和正弦绕组设计的基础上,对阻尼绕组位置参数的匹配设计进行了深入分析,推导了阻尼绕组感应电动势、磁动势解析计算表达式,建立了阻尼绕组对定子电枢磁动势谐波抑制效果的解析计算模型。以此为基础设计优化了阻尼绕组结构,并研制样机,通过仿真及实验结果证明本文提出的关于阻尼绕组磁动势分析方法的正确性,从而为发电机阻尼绕组优化设计提供了理论依据。其次,针对传统无刷励磁同步发电机励磁机构在车载应用场合的不足,本文介绍了一种基于软磁铁氧体磁芯的高频旋转变压器结构实现无刷励磁,通过建立旋转变压器的3D有限元场路耦合模型,分析绕组、气隙、耦合系数、负载、补偿对旋转变压器工作特性的影响;基于Simulink建立谐振电路数学仿真模型,仿真分析了其频率特性,为谐振电路的参数选取提供依据。最后,本文基于ARM嵌入式系统设计了高频谐振全桥移相式逆变电路和桥式旋转整流电路,实现发电机无刷励磁系统的控制,通过研制的旋转变压器及其控制系统样机实验,证明本文设计开发的非接触式能量传输无刷励磁装置具有良好性能,实际应用价值较高。
范镇南,韩力,廖勇,董秀成,王军[5]（2016）在《贯流式水轮发电机空载电压波形畸变与阻尼条损耗发热抑制》文中进行了进一步梳理为改善水轮发电机电能质量,预防阻尼绕组过热,保证机组与电网运行安全,基于电机电磁场、电路及传热学理论,建立了水轮发电机三维分层非线性时变运动电磁场-电路结合模型与磁极系统三维稳态温度场模型。进而针对一台q=1的36 MW贯流式机组的128种结构设计方案,通过电磁场-温度场综合计算,广泛深入地分析了定转子槽距比、定子斜槽程度以及每极阻尼条根数等结构参数对空载电压波形畸变率和额定工况阻尼绕组损耗发热的影响,在此基础上,讨论了同时抑制空载电压波形畸变率与阻尼绕组损耗发热的设计措施。计算结果与实测数据相吻合。
陆云[6]（2015）在《水轮发电机阻尼绕组附加损耗及其电流影响研究》文中研究表明近年来我国水轮发电机的设计水平和制造能力不断提升,水轮发电机的单机容量也不断增大。对于大型水轮发电机,电磁负荷和热负荷一般较高,发电机组的附加损耗、发热以及机组振动对系统的危害也愈发严重,因此为保证机组安全稳定运行,有必要对电机的各项运行性能和指标进行更深入的分析和计算。本文即针对大型水轮发电机阻尼绕组附加损耗分析和计算这一实际工程问题,进行了相关的研究工作。本文首先从阻尼绕组产生附加损耗的电磁机理出发,基于旋转气隙磁导模型并结合阻尼绕组实际电路,建立了一种阻尼绕组感应电流和附加损耗的计算模型,该模型可以快速计算发电机在各种工况下（包括空载、额定负载、带整流负载、不平衡负载等）的阻尼绕组电流及附加损耗分布。然后以一台350MW水轮发电机为计算实例,应用该计算模型对其在各种工况下阻尼绕组电流及附加损耗进行了计算和分析,同时采用二维瞬态电磁场有限元仿真对计算结果进行了对比验证,在此基础上分析了阻尼节距、阻尼条直径等主要设计参数对其附加损耗的影响规律。最后,分析了阻尼绕组电流所产生的附加磁场特征,并结合实例计算结果,具体计算出该发电机在各种工况下的阻尼绕组电流所产生的附加磁场,以及该附加磁场对气隙谐波磁场和电枢绕组谐波电势的影响,此外还探讨了改变阻尼节距对电机空载电势谐波的影响。本文所建立的计算模型能够快速而较为准确的计算发电机在各种工况下的阻尼绕组电流和附加损耗分布,为发电机设计参数优化和改进提供参考,此外本文对阻尼绕组感应电流所建立的附加磁场分布及其对气隙谐波磁影响的研究成果,可以为后续电磁激振力、附加电磁转矩的分析提供研究基础。
李明哲[7]（2014）在《水轮发电机不对称运行阻尼绕组电流与发热的研究》文中研究指明大型水轮发电机在运行过程中不可避免地会出现不对称运行工况,此时电机三相电枢绕组中会出现负序电流。负序电流对水轮发电机造成损害的事故时有发生。随着近年来水轮发电机单机容量的不断增加,负序电流对发电机所产生的损害亦随之增大。阻尼绕组能够减小负序电流对发电机转子造成的损害,提高发电机承载不对称负荷的能力,是水轮发电机内的重要部件。研究水轮发电机在不对称运行时的阻尼绕组电流,对分析水轮发电机的负序运行特性、提高负序运行能力具有至关重要的作用。本文首先对水轮发电机不对称运行条件下的阻尼绕组电流计算方法进行了研究。采用场路耦合法,建立了计算水轮发电机在不对称运行工况下阻尼绕组电流的数学模型。这种方法能够考虑发电机内定子铁心开槽与转子极靴形状对阻尼条电流产生的影响,并能计及磁场饱和,具有计算准确度高的优点。但是以往人们在利用场路耦合法计算水轮发电机阻尼绕组电流时,对阻尼绕组端部通常采用解析简化的方式来进行处理。这种方法适用于传统结构的水轮发电机,可当发电机转子端部结构出现变化时,这种解析简化阻尼绕组端部的方法,就会给阻尼绕组电流的计算带来较大误差。本文提出一种改进的计算方法,利用数值法求解阻尼绕组端部电磁场,结合场路耦合数学模型,以计算拥有特殊转子端部结构的凸极同步发电机阻尼绕组电流。该方法能够详尽考虑阻尼绕组端部对阻尼绕组电流所产生的影响,不仅适用于计算传统结构大型水轮发电机的阻尼绕组电流,还适用于计算拥有特殊端部结构转子的凸极同步发电机阻尼绕组电流。拓展了场路耦合法在阻尼绕组电流计算领域的应用范围。利用一台可通过无线局域网直接测量阻尼绕组电流瞬时值的试验样机对本文计算方法进行了验证。在此基础上,本文对发电机在不对称运行时的阻尼绕组电流谐波进行了详尽的计算和研究。将不对称运行时电机内的磁场进行解耦,分别探讨了发电机励磁电流形成的主磁场、电枢绕组电流形成的正序磁场、负序磁场对阻尼绕组电流谐波及其在阻尼条内的分布所产生的影响。并通过与线性磁场假设条件下的计算结果对比,分析了发电机内磁场饱和对阻尼条电流谐波所产生的影响。总结了阻尼绕组电流谐波在电机内不同磁场作用下的分布规律。最后,本文为了分析大型水轮发电机阻尼绕组电流对转子的损耗与发热所产生的影响,以一台350MW水轮发电机真机为例,对该电机在稳态与瞬态不对称运行工况下的阻尼绕组电流、损耗及其发热进行了计算和研究。在计算瞬态负序运行工况的过程中,提出了一种利用发电机三相电枢绕组电流瞬时值曲线提取发电机瞬态负序电流有效值的方法。并根据中国水轮发电机基本技术条件中对瞬态负序运行中的规定,计算了发电机在规定短路运行时间内,由阻尼条发热对转子磁极温度场所产生的影响。
范镇南,廖勇,谢李丹,周光厚[8]（2012）在《贯流式水轮发电机空载电压波形优化与阻尼条发热抑制》文中指出改善空载电压波形、降低阻尼条损耗发热是优化电能质量、保障发电机与电网运行稳定性的重要问题。为此,采用调节阻尼绕组节距与定子斜槽措施相结合的设计方案,对1台30MW的大型贯流式水轮发电机空载电压波形和额定负载工况的阻尼条损耗发热进行了优化设计,并利用多层运动电磁场场路耦合时步有限元模型和三维温度场有限元模型进行了分析与计算。结果表明,在合理增大阻尼绕组节距的基础上,结合斜槽措施,既能明显地优化空载电压波形,又能有效地防止阻尼条过热故障的发生。计算结果与实测数据相符合。该研究结果对提高发电机的设计水平并改善发电机与电网的运行稳定性具有参考价值。
张宇[9]（2012）在《大型水轮发电机阻尼节距对转子温度场的影响》文中提出随着我国经济建设的快速发展，对电力行业的要求也随之提高，发电容量的增加已是必然趋势。在国家大力发展可持续性经济的大前提下，水力发电以它独特的经济环保等优势，在发电总量中占据的比例逐年上升。目前最大容量700MW水轮发电机已在三峡电站投入运行。阻尼绕组作为水轮发电机重要组成部件之一，起着抑制磁场突变和振荡，提高发电机运行稳定性的重要作用。水轮发电机内部结构及磁场分布复杂，使得阻尼绕组产生损耗，可能造成局部过热，严重时阻尼绕组会出现熔断、飞出槽口甚至扫膛的现象，所以对阻尼绕组的磁场及热源分布的研究具有重要意义。本文结合水轮发电机的实际结构和电磁场理论，建立了该水轮发电机二维瞬态电磁场的数学模型，应用时步有限元方法对发电机电磁场进行求解，计算分析了发电机负载工况下磁场分布及阻尼绕组内的涡流分布，确定了阻尼绕组损耗大小。在此基础上研究了改变凸极发电机气隙大小对阻尼绕组损耗影响的规律，在励磁不变的情况下，对比了三种气隙下阻尼绕组内涡流的变化。在此基础上，根据水轮发电机冷却系统内流体流动与传热的特点，构建了转子三维流体场和温度场的耦合计算物理模型和数学模型，给出相应的假设条件和边界条件。根据计算二维电磁场得到的阻尼绕组涡流损耗，应用有限体积法对半个轴向段一对转子磁极的流体场和温度场进行了耦合计算，与实测数据进行比较，验证了模型的准确性，并对转子磁极流体场及温度场结果进行了讨论分析。同时，对其它阻尼节距时阻尼条涡流损耗进行了计算，并建立了相应的流体场温度场耦合计算模型，对三种阻尼绕组排布方式的流体场和温度场进行了综合分析比对，分析了这三种阻尼节距的排布对转子部件温度场的影响。得出的结论可为今后大型水轮发电机转子的设计，提高运行可靠性提供理论基础及参考依据。
周哲[10]（2011）在《1000MW水轮发电机空载电势波形的分析》文中研究指明1000MW水轮发电机是目前国内外最大容量的巨型水轮发电机,如此巨大容量的电机国内外均处于研究开发阶段,同时也存在着各种各样的问题需要研究,如设计、运行、理论计算等等。我国的水利资源丰厚,水力发电在目前以及未来具有着广阔的发展前景。空载电势波形畸变率是衡量发电质量的标准,同时也是研究传统发电机的一个重要问题。空载电势计算方法经历了由解析法到数值法的转变,场路耦合的方法可以考虑铁芯饱和、阻尼绕组端部具体连接形式以及端部漏磁等的影响。本文首先建立了适合于巨型水轮发电机的单元电机时步有限元数学模型,确定了计算定、转子中间区域的求解方法,借助1000MW水轮发电机的实际结构数据建立了二维几何模型,分析了影响空载电势波形的因素。阻尼绕组的结构对空载电势中的齿谐波分量影响很大,齿谐波含量增大,导致空载电势波形变坏、畸变率增大。本文将阻尼绕组的结构划分为三种情况,分别是阻尼绕组节距、阻尼绕组槽数和阻尼绕组中心线偏移,并分别根据每种情况拟定出多种不同的方案,利用二维场路耦合时步有限元法对不同种方案的空载电势波形、谐波及气隙磁密进行了计算,同时将多种不同阻尼绕组结构配合使用,分析出不同情况阻尼绕组对空载电势的影响规律,最终达到改善空载电势波形的目的。最后,本文根据发电厂的实例,将1000MW水轮发电机磁极设计为三段圆弧结构,设计了阻尼绕组结构与三段圆弧磁极共同优化电势波形,给出了多种具体方案,并分别建立三段圆弧结构电机的有限元模型,进行了多种情况的有限元计算与谐波分析,通过计算给出了谐波含量数据表和畸变率分析趋势图。本文针对每种情况均得到了最优的结果及结论,可为巨型水轮发电机的研发与设计提供有利的参考依据,对实际工程有一定的实用价值。
二、阻尼绕组对凸极同步发电机空载电势波形的影响（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、阻尼绕组对凸极同步发电机空载电势波形的影响（论文提纲范文）
（1）基于转子励磁电源模型对比分析的贯流式水轮发电机空载电压波形及阻尼绕组损耗发热优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 发电机电磁场建模研究 |
| 1.2.2 斜槽结构研究 |
| 1.2.3 磁极偏移结构研究 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 水轮发电机电磁场与温度场模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 电磁场求解区域、边值问题及对应二维纯场模型 |
| 2.3 发电机电路模型 |
| 2.4 发电机场—路耦合方程 |
| 2.5 水轮发电机转子三维温度场模型 |
| 2.5.1 求解域的选择 |
| 2.5.2 导热系数与散热系数 |
| 2.5.3 磁极温度场边界条件 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 不同励磁激励对空载电压波形与阻尼绕组损耗发热计算结果的影响 |
| 3.1 不同励磁激励对空载电压波形计算时间与结果数值的影响 |
| 3.1.1 二维电磁场模型空载电压波形计算时间与结果数值 |
| 3.1.2 二维电磁场仿真求解时间存在差异的原因分析 |
| 3.1.3 二维电磁场求解空载电压波形质量结果存在差异的原因分析 |
| 3.1.4 斜槽电磁场模型空载电压波形计算结果及分析 |
| 3.2 不同励磁激励对阻尼绕组损耗发热的影响 |
| 3.2.1 对二维电磁场求解空载工况阻尼绕组损耗发热结果的影响 |
| 3.2.2 对二维电磁场求解额定对称负载工况阻尼绕组损耗发热结果的影响 |
| 3.2.3 对斜槽模型求解阻尼绕组损耗发热结果的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 定子斜槽结构对贯流式水轮发电机空载电压波形与阻尼绕组损耗发热的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 定子斜槽影响分析 |
| 4.2.1 定子斜槽对空载电压波形的影响 |
| 4.2.2 定子斜槽对阻尼绕组损耗的影响 |
| 4.2.3 定子斜槽对定子铁心损耗的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 磁极偏移结构对空载电压波形与阻尼绕组损耗发热的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 极靴与阻尼绕组中心线偏移结构方案 |
| 5.3 极靴与阻尼绕组中心线偏移结构对空载电压波形的影响 |
| 5.3.1 极靴与阻尼绕组中心线偏移结构对整数槽机组空载电压波形的影响 |
| 5.3.2 极靴与阻尼绕组中心线偏移结构对分数槽机组空载电压波形的影响 |
| 5.4 极靴与阻尼绕组中心线偏移结构对阻尼绕组损耗发热的影响 |
| 5.4.1 整数槽发电机阻尼绕组损耗发热分布规律 |
| 5.4.2 分数槽发电机阻尼绕组损耗发热分布规律 |
| 5.5 极靴与阻尼绕组中心线偏移结构对定子铁心损耗的影响 |
| 5.6 机组优化方案 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表论文及科研成果 |
| 致谢 |
| 附录A 阻尼绕组损耗发热真机试验测量 |
（2）特殊磁极偏移结构对灯泡贯流式水轮发电机运行安全影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 空载电压波形研究 |
| 1.2.2 阻尼绕组研究 |
| 1.2.3 国内外研究现状总结 |
| 1.3 研究的主要内容 |
| 1.4 本文技术路线及章节安排 |
| 1.4.1 技术路线 |
| 1.4.2 本文章节安排 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 准三维分层非线性时变运动电磁场—电路耦合模型 |
| 2.2 旋转电机电磁场控制方程 |
| 2.2.1 Maxwell方程组 |
| 2.2.2 矢量磁位微分方程 |
| 2.2.3 电流密度的计算 |
| 2.2.4 发电机时变电磁场控制方程 |
| 2.3 发电机电磁场边值问题的确定 |
| 2.3.1 求解区域的选择 |
| 2.3.2 边值问题 |
| 2.4 定转子电路 |
| 2.4.1 发电机转子阻尼绕组电路 |
| 2.4.2 发电机定子负载电路 |
| 2.5 发电机场—路耦合方程 |
| 2.5.1 定转子铁芯、气隙、励磁绕组区域方程 |
| 2.5.2 定子绕组区域方程 |
| 2.5.3 转子绕组区域方程 |
| 2.5.4 发电机场-路耦合总方程 |
| 2.6 基于FLUX软件的时步有限元模型 |
| 2.6.1 求解区域的剖分 |
| 2.6.2 材料设定与分配 |
| 2.6.3 各种参数的设定 |
| 2.6.4 计算步数及步长的确定 |
| 2.7 发电机空载电压波形的计算 |
| 2.7.1 空载电压波形齿谐波 |
| 2.7.2 波形畸变率 |
| 2.7.3 空载电压波形的电话谐波因数 |
| 2.8 水轮发电机阻尼涡流损耗计算模型 |
| 2.9 模型验证 |
| 2.10 本章小结 |
| 3 磁极系统温度场模型研究 |
| 3.1 常用三维稳态温度场定解计算模型 |
| 3.1.1 热传导方程 |
| 3.1.2 边界条件 |
| 3.2 三维稳态温度场模型有限元模型分析研究 |
| 3.2.1 求解区域 |
| 3.2.2 热源分析 |
| 3.2.3 基本假设 |
| 3.2.4 三维稳态温度场的条件变分问题 |
| 3.2.5 磁极系统三维温度场的边界条件 |
| 3.2.6 导热系数和散热系数的确定 |
| 3.3 基于FLUX软件的磁极系统三维稳态温度场模型 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 空载电压波形分析和优化研究 |
| 4.1 斜极对空载电压波形的影响 |
| 4.1.1 斜极对分数槽机组的影响 |
| 4.1.2 斜极对整数槽机组的影响 |
| 4.2 极靴构件偏移对电压波形的影响 |
| 4.2.1 分数槽机组 |
| 4.2.2 整数槽机组 |
| 4.3 斜极与极靴偏移配合结构对空载电压波形的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 阻尼绕组损耗发热研究 |
| 5.1 斜极对阻尼绕组损耗发热的影响 |
| 5.1.1 分数槽机组 |
| 5.1.2 整数槽机组 |
| 5.2 极靴构件偏移对阻尼绕组损耗发热的影响 |
| 5.2.1 分数槽机组 |
| 5.2.2 整数槽机组 |
| 5.3 斜极与极靴构件偏移配合结构对阻尼绕组损耗发热的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与不足 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 不足 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在校期间科研成果 |
（3）大型灯泡贯流式水轮发电机空载电压波形优化与阻尼条发热抑制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景意义 |
| 1.1.1 灯泡贯流式机组在低水头水电站的重要地位 |
| 1.1.2 灯泡贯流式水轮发电机空载电压波形与阻尼条损耗实际意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 灯泡贯流式水轮发电机空载电压波形分析 |
| 1.2.2 灯泡贯流式水轮发电机阻尼条损耗发热分析 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 2 灯泡贯流式水轮发电机电磁场-电路耦合分析模型研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 水轮发电机电磁场—电路模型研究 |
| 2.2.1 旋转电机的电磁场控制方程 |
| 2.2.2 水轮发电机的求解区域 |
| 2.2.3 水轮发电机的电磁场边值问题 |
| 2.2.4 水轮发电机的定子、转子绕组电路方程 |
| 2.2.5 水轮发电机电磁场-电路方程耦合关系研究 |
| 2.3 水轮发电机空载电压波形计算 |
| 2.4 水轮发电机阻尼条涡流损耗计算 |
| 2.5 磁极表面附加损耗与励磁绕组损耗计算 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 灯泡贯流式水轮发电机磁极系统稳态温度场模型研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 三维稳态温度场的一般模型 |
| 3.2.1 三维稳态热传导方程 |
| 3.2.2 三维稳态温度场边界问题 |
| 3.3 灯泡贯流式水轮发电机磁极三维稳态温度场有限元模型研究 |
| 3.3.1 磁极系统求解区域的选择 |
| 3.3.2 磁极热源与散热路径 |
| 3.3.3 磁极导热系数与散热系数的确定 |
| 3.3.4 磁极系统基本假设 |
| 3.3.5 三维稳态温度场条件变分问题 |
| 3.3.6 磁极三维温度场边界条件 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 大型贯流式水轮发电机空载电压波形优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 槽距比对空载电压波形的影响 |
| 4.2.1 槽距比对整数槽机组的影响 |
| 4.2.2 槽距比对分数槽机组的影响 |
| 4.3 定子斜槽对空载电压波形的影响 |
| 4.4 定子斜槽和阻尼中心偏移对波形的影响 |
| 4.5 阻尼条根数和槽距比对波形的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 灯泡贯流式水轮发电机抑制阻尼条损耗和发热研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 槽距比对阻尼条损耗和发热的影响 |
| 5.2.1 槽距比对整数槽机组阻尼条损耗和发热的影响 |
| 5.2.2 槽距比对分数槽机组阻尼条损耗和发热的影响 |
| 5.3 定子斜槽程度对阻尼条损耗和发热的影响 |
| 5.4 定子斜槽和阻尼中心偏移对阻尼条损耗和发热的影响 |
| 5.5 阻尼条根数和槽距比对阻尼条损耗和发热的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 全文总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表论文及科研成果 |
| 致谢 |
| 附录 A 空载电压波形计算模型验证 |
（4）非接触式能量传输无刷励磁同步发电机（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 同步发电机电压谐波抑制及阻尼绕组的研究 |
| 1.2.2 车载发电机技术的研究 |
| 1.2.3 非接触式能量传输无刷励磁的研究 |
| 1.3 本课题的主要研究内容和完成的工作 |
| 1.3.1 高性能无刷励磁同步发电机设计 |
| 1.3.2 阻尼绕组抑制谐波机理与建模分析 |
| 1.3.3 基于高频旋转变压器的无刷励磁系统建模分析与实验验证 |
| 第2章 电励磁同步发电机的设计 |
| 2.1 发电机的技术要求 |
| 2.2 发电机主要设计参数的确定 |
| 2.2.1 铁芯材料的确定 |
| 2.2.2 电机主要尺寸的确定 |
| 2.3 发电机定子设计 |
| 2.3.1 定子槽设计 |
| 2.3.2 定子绕组设计 |
| 2.4 发电机转子设计 |
| 2.4.1 发电机转子磁极设计 |
| 2.4.2 发电机励磁绕组设计 |
| 2.5 交流励磁机设计 |
| 2.5.1 励磁机结构设计 |
| 2.5.2 励磁机绕组设计 |
| 2.6 Ansoft Maxwell仿真分析 |
| 2.6.1 发电机仿真分析 |
| 2.6.2 励磁机仿真分析 |
| 2.7 样机实验 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 不等距阻尼绕组抑制谐波的研究 |
| 3.1 分析和建立阻尼绕组模型 |
| 3.1.1 电枢磁动势高次谐波与阻尼棒感应关系分析 |
| 3.1.2 阻尼笼参数计算 |
| 3.1.3 阻尼绕组电压方程的建立 |
| 3.2 阻尼绕组磁动势计算分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 高频松耦合旋转变压器的研究 |
| 4.1 高频松耦合旋转变压器(HFLCRT)设计 |
| 4.1.1 HFLCRT磁芯设计 |
| 4.1.2 HFLCRT绕组设计 |
| 4.1.3 HFLCRT损耗分析 |
| 4.2 高频松耦合旋转变压器(HFLCRT)等效电路 |
| 4.3 高频松耦合旋转变压器(HFLCRT)磁场分析 |
| 4.3.1 HFLCRT场路耦合仿真 |
| 4.3.2 旋转对HFLCRT参数的影响 |
| 4.3.3 气隙对HFLCRT参数的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 非接触式能量传输励磁系统传输特性分析 |
| 5.1 逆变电路设计 |
| 5.2 谐振电路研究 |
| 5.2.1 原边电容补偿特性 |
| 5.2.2 副边电容补偿特性 |
| 5.2.3 绕组电阻的影响 |
| 5.2.4 耦合系数的影响 |
| 5.2.5 负载的影响 |
| 5.2.6 有限元仿真分析气隙的影响 |
| 5.3 其它因素对传输特性的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 实验硬件平台搭建与实验结果分析 |
| 6.1 实验硬件电路设计 |
| 6.1.1 逆变电路设计 |
| 6.1.2 整流电路设计 |
| 6.1.3 高频振铃电压的抑制 |
| 6.1.4 死区时间设计 |
| 6.2 CET系统实验与分析 |
| 6.2.1 CET系统实验波形分析 |
| 6.2.2 不同气隙长度下CET系统实验分析 |
| 6.2.3 CET系统输出效率、功率 |
| 6.2.4 进一步提高CET系统效率的实验研究 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表学术论文和参加科研情况 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（5）贯流式水轮发电机空载电压波形畸变与阻尼条损耗发热抑制（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 电磁场计算模型 |
| 1. 1 发电机基本参数 |
| 1. 2 运动电磁场边值问题 |
| 1. 3 定转子电路模型 |
| 1. 4 发电机空载电压的计算 |
| 1. 5 额定负载时阻尼绕组损耗的计算 |
| 2 转子三维温度场模型 |
| 2. 1 求解区域及其剖分 |
| 2. 2 转子三维温度场边值问题 |
| 2. 3 散热系数的确定 |
| 3 计算结果与分析 |
| 3. 1 空载电压波形与谐波分析 |
| 3. 2 阻尼条损耗发热分析 |
| 3. 3 空载波形计算结果验证 |
| 4 结论 |
（6）水轮发电机阻尼绕组附加损耗及其电流影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 2 基于旋转气隙磁导模型计算阻尼绕组附加损耗的方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 气隙磁密分布 |
| 2.3 阻尼回路电路参数 |
| 2.4 阻尼条感应电流和附加损耗 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 应用电磁场有限元计算阻尼绕组附加损耗的方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 应用有限元计算电机电磁场的数学模型 |
| 3.3 基于Flux仿真分析软件的发电机电磁场有限元模型 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 不同运行工况下阻尼绕组附加损耗的计算分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 不同工况下阻尼绕组感应电流及附加损耗分布 |
| 4.3 阻尼绕组设计参数对阻尼绕组附加损耗的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 阻尼绕组感应电流对气隙谐波磁场的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 阻尼绕组感应电流产生的附加气隙磁场 |
| 5.3 阻尼绕组感应电流对气隙磁场和谐波电势的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 全文总结及展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 课题的后续研究任务 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读硕士学位期间发表的论文 |
（7）水轮发电机不对称运行阻尼绕组电流与发热的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 阻尼条电流的间接测量法 |
| 1.2.2 阻尼条电流的解析计算法 |
| 1.2.3 阻尼条电流的数值计算法 |
| 1.2.4 发电机温度场计算 |
| 1.3 论文的主要内容 |
| 第2章 不对称运行时的阻尼绕组电流计算方法 |
| 2.1 水轮发电机二维时变运动电磁场的基本方程 |
| 2.1.1 基本假设与求解区域的确定 |
| 2.1.2 二维时变运动电磁场的Maxwell方程 |
| 2.1.3 二维时变运动电磁场的边界条件 |
| 2.2 场路耦合数学模型 |
| 2.3 阻尼绕组端部电感系数的计算 |
| 2.4 阻尼绕组电流的计算方法 |
| 2.5 阻尼绕组电流的测量 |
| 2.6 阻尼绕组电流的计算结果及其试验验证 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 不对称运行时的阻尼绕组电流谐波 |
| 3.1 发电机运行工况 |
| 3.2 发电机主磁场对的阻尼条电流谐波的影响 |
| 3.2.1 阻尼条电流谐波分析 |
| 3.2.2 不同阻尼条内的谐波电流分布 |
| 3.3 正序磁场对阻尼条电流谐波的影响 |
| 3.3.1 阻尼条电流的谐波分析 |
| 3.3.2 不同阻尼条内的谐波电流分布 |
| 3.4 负序磁场对阻尼条电流谐波的影响 |
| 3.4.1 阻尼条电流的谐波分析 |
| 3.4.2 不同阻尼条内的谐波电流分布 |
| 3.4.3 负序电流对阻尼条电流谐波的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 稳态不对称运行时的阻尼绕组电流与发热 |
| 4.1 阻尼条电流计算数学模型 |
| 4.2 阻尼条电流谐波分析 |
| 4.3 阻尼条损耗分布 |
| 4.4 阻尼条的发热计算与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 瞬态不对称运行时的阻尼绕组损耗与发热 |
| 5.1 电机突然短路工况的仿真电路 |
| 5.1.1 相间短路 |
| 5.1.2 单相短路 |
| 5.2 电枢绕组短路电流计算 |
| 5.3 发电机负序电流计算 |
| 5.4 发电机允许短路时间的确定 |
| 5.5 阻尼条损耗计算与分析 |
| 5.6 阻尼条发热计算与分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的论文 |
| 攻读学位期间参与完成的科研项目 |
| 致谢 |
（9）大型水轮发电机阻尼节距对转子温度场的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究目的和意义 |
| 1.2 水轮发电机国内外发展及研究现状 |
| 1.3 课题的来源及本文主要研究内容 |
| 第2章 大型水轮发电机阻尼绕组损耗计算 |
| 2.1 水轮发电机二维电磁场模型的建立与假设 |
| 2.2 转子阻尼绕组损耗的数值计算与分析 |
| 2.3 气隙大小对阻尼绕组损耗的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 转子温度场的数值计算与分析 |
| 3.1 负载电磁场的计算 |
| 3.2 转子三维温度场模型的建立 |
| 3.3 转子表面散热系数的确定及温度场的计算 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 转子流体场与温度场的耦合计算及阻尼节距对转子温度场的影响 |
| 4.1 不同阻尼节距时阻尼绕组损耗的计算 |
| 4.2 转子流体场与温度场的耦合模型的建立 |
| 4.2.1 假设条件及模型简化 |
| 4.2.2 模型边界条件的确定 |
| 4.3 转子温度场的计算与分析 |
| 4.4 阻尼节距的改变对转子温度场影响的比较与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（10）1000MW水轮发电机空载电势波形的分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 本课题的背景及研究意义 |
| 1.2 研究巨型水轮发电机组空载电势波形的目的、意义 |
| 1.2.1 空载电势波形畸变的原因 |
| 1.2.2 空载电势波形研究的目的、意义 |
| 1.3 空载电势波形问题的研究现状 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第2章 1000MW 水轮发电机的场路耦合模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 1000MW 水轮发电机电磁场计算的数学模型 |
| 2.2.1 基本假设 |
| 2.2.2 电磁场的基本方程 |
| 2.2.3 场路耦合模型 |
| 2.3 有限元方法的转子运动问题 |
| 2.3.1 气隙单元法 |
| 2.3.2 重剖分法 |
| 2.3.3 运动边界插值法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 不同阻尼绕组结构对空载电势波形的分析 |
| 3.1 1000MW 水轮发电机的主要数据 |
| 3.2 二维有限元模型的建立 |
| 3.3 阻尼绕组节距对空载电势波形的影响 |
| 3.4 阻尼绕组的优化设计及计算结果 |
| 3.4.1 不同阻尼绕组节距对空载电势、气隙磁密的影响 |
| 3.4.2 阻尼绕组根数及节距同时变化时，空载电势波形计算 |
| 3.4.3 阻尼绕组中心线偏移的有限元计算 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 发电机采用三段圆弧磁极结构的有限元计算 |
| 4.1 三段圆弧极靴结构的设计特点 |
| 4.1.1 均匀气隙三段圆弧磁极 |
| 4.1.2 非均匀气隙三段圆弧磁极 |
| 4.1.3 三段圆弧极靴的绘制过程及方法 |
| 4.2 三段圆弧磁极的发电机空载电势波形计算 |
| 4.3 阻尼绕组与三段圆弧搭配的优化设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
四、阻尼绕组对凸极同步发电机空载电势波形的影响（论文参考文献）
- [1]基于转子励磁电源模型对比分析的贯流式水轮发电机空载电压波形及阻尼绕组损耗发热优化研究[D]. 卞祖颖. 西华大学, 2021(02)
- [2]特殊磁极偏移结构对灯泡贯流式水轮发电机运行安全影响研究[D]. 黄张翔. 四川师范大学, 2020(08)
- [3]大型灯泡贯流式水轮发电机空载电压波形优化与阻尼条发热抑制研究[D]. 孔祥熙. 西华大学, 2020(01)
- [4]非接触式能量传输无刷励磁同步发电机[D]. 王维兵. 山东大学, 2019(09)
- [5]贯流式水轮发电机空载电压波形畸变与阻尼条损耗发热抑制[J]. 范镇南,韩力,廖勇,董秀成,王军. 电机与控制学报, 2016(04)
- [6]水轮发电机阻尼绕组附加损耗及其电流影响研究[D]. 陆云. 华中科技大学, 2015(06)
- [7]水轮发电机不对称运行阻尼绕组电流与发热的研究[D]. 李明哲. 哈尔滨理工大学, 2014(08)
- [8]贯流式水轮发电机空载电压波形优化与阻尼条发热抑制[J]. 范镇南,廖勇,谢李丹,周光厚. 高电压技术, 2012(05)
- [9]大型水轮发电机阻尼节距对转子温度场的影响[D]. 张宇. 哈尔滨理工大学, 2012(07)
- [10]1000MW水轮发电机空载电势波形的分析[D]. 周哲. 哈尔滨理工大学, 2011(05)