大型交流電機定子換位線棒附加損耗的解析計算方法.pdf

1、大型交流電機是用于實現(xiàn)機械能和交流電能相互轉(zhuǎn)換的重要裝置，其定子繞組的結(jié)構(gòu)通常為硬線圈的形式。定子繞組作為大型交流電機的核心部件，其相關(guān)的設(shè)計與制造技術(shù)是大型交流電機設(shè)計中的關(guān)鍵問題。在大型交流電機的定子線棒設(shè)計中，為了減小集膚效應(yīng)的影響，定子線棒一般由多根股線并繞而成，并在端部由鼻端連接。當(dāng)線棒中通過交變的電流時，槽部和端部股線處于復(fù)雜的交變磁場中，在定子繞組上產(chǎn)生附加損耗。由于附加損耗的存在，使定子換位線棒的發(fā)熱問題愈加嚴重，從而嚴

2、重威脅大型交流電機的安全穩(wěn)定運行。定子線棒的附加損耗主要包括環(huán)流損耗和渦流損耗，本文以140MW水輪發(fā)電機為例，對大型交流電機定子換位線棒附加損耗的解析計算方法進行了研究。
　　針對定子線棒環(huán)流損耗的解析計算問題，提出了改進漏感電動勢法，改進了傳統(tǒng)算法中的不合理假設(shè)，分析了定子槽內(nèi)漏磁場和端部漏磁場的分布，推導(dǎo)了槽部股線漏感電動勢和端部漏感電動勢的解析計算公式，給出了股線電流及環(huán)流損耗的計算方法，計算了定子線棒在發(fā)生360°全換位

3、、不足360°換位情況下漏感電動勢、股線電流的分布情況及上下層線棒中的環(huán)流損耗。
　　對于換位股線渦流損耗的解析計算，提出了計及實際換位結(jié)構(gòu)的導(dǎo)體細分法，建立適用于不同換位方式下渦流損耗計算的等效電路模型。按照定子繞組在槽部和端部漏磁場的分布情況，分別給出了定子繞組槽內(nèi)換位導(dǎo)體和端部導(dǎo)體渦流損耗計算的細分模型和計算方法。
　　利用單槽定子換位線棒的實驗測試平臺，對定子換位線棒附加損耗的解析計算進行實驗驗證。將換位線棒附加損耗