異步化超高壓發(fā)電機設計優(yōu)化及電感參數計算.pdf

1、異步化超高壓發(fā)電機是一種結合了超高壓發(fā)電機和異步化同步發(fā)電機優(yōu)點的新型電機。該電機可實現有功無功獨立調節(jié)以及變速恒頻發(fā)電,大量吸收無功時電機不會失穩(wěn)。同時,提高了定子機端輸出電壓,提升了發(fā)電效率和效益。在國家大清潔能源發(fā)電的背景下將有著非常好的應用前景。
　　首先,本課題以超高壓發(fā)電機和異步化同步發(fā)電機為參考,根據電機學的基礎理論,從額定數據、發(fā)電機主要尺寸、電機繞組、磁路與磁場、參數計算等幾個方面進行分析設計,完成對異步化超高壓

2、發(fā)電機的電磁計算,得出電機的本體模型數據。同時,應用有限元分析驗證其磁路等設計在同步、亞同步、超同步幾種工況下的合理性。
　　其次,氣隙磁密的諧波含量對電機性能有很大影響,進而影響異步化超高壓發(fā)電機端電壓的諧波含量。為了減小氣隙磁密的諧波影響,改善感應電動勢波形,對本電機進行結構優(yōu)化;異步化超高壓發(fā)電機的定子結構采用了圓形交聯聚乙烯電纜(XLPE),其截面為圓形,能產生均勻分布的電場,使發(fā)電機額定電壓達到高壓。正因如此,其定子結構

3、具有齒長、槽深的特點不易改變,所以本電機的優(yōu)化主要從轉子結構出發(fā),采用有限元仿真分析在不同轉子繞組連接方式及槽型的情況下相應氣隙磁密和感應電動勢的諧波含量;最終確定繞組連接方式和槽型。
　　最后,由于在同步、亞同步、超同步不同工況下的電感系數不同,對于課題組的后續(xù)研究如異步化超高壓同步發(fā)電機的勵磁控制、定子繞組匝間短路分析、轉子勵磁繞組匝間短路分析等數學模型的建立有一定影響。需要準確計算出不同工況下的電感系數。本文采用磁導分析法研