大型水轮发电机铁芯磁阻对单个线圈电感计算的影响
2019-10-14 16:36:42 点击：
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2计算结果与铁芯磁阻影响的讨论
为定量分析铁芯磁阻对大型发电机线圈电感计算的影响，以一台42极550MW的水轮发电机为例，分别以上述2种方法，对其电感进行计算。其定子绕组为分数槽叠绕组，每相6条分支，每分支27个线圈，发电机定子槽数z一486，节距y一6。图2是发电机有限元计算模型。
假设转子沿槽号增加的方向旋转，以定子绕组的第1号线圈为参考线圈，分别采用上述磁路法和磁场法计算该线圈的自感和与其他线圈的互感参数。其中，磁路法是结合气隙磁导分析法，通过增大气隙、认为磁动势全部降落在气隙中，来考虑定转子铁芯磁阻作用；而磁场分析法通过对磁场方程的非线性迭代求解，能够较真实地反映出电机定转子铁芯磁阻的作用。图3是应用磁场数值分析法获得的整个求解域的磁力线分布图。从图中可知单个线圈加载时磁场分布的实际情况。
图4是采用上述2种方法计算发电机定子绕组第1号线圈与第-『号线圈电感系数中的常数项M。(J)(参见式(6)，歹为定子单个线圈编号)的计算结果，其中考虑了槽漏电感。为图示清楚，这里横坐标只列出定子绕组第1—50号线圈。
从图4看出，磁场法计算结果与磁路法计算结果数值接近。在歹一1时，眠(．，)为最大值，该值为第1号线圈的自感；由于第1号线圈与歹一1，⋯，10号线圈存在交叠部分，因此眠(．i)(歹一1，⋯，10)数值较大并且是正值；歹一11时，线圈歹与1号线圈不重叠，那么所交链的磁链是负值，而且上层边与1号线圈的下层边同槽，计及负的槽漏磁链，所以％(J)(i一11)为负最大值；当歹≥12，线圈歹与参考线圈不再有重叠部分，所交链的磁链也都已经全部反向了，因此互感眠(i)趋于负的定值。