非線性防電暈結(jié)構(gòu)的電-熱場耦合仿真分析.pdf

1、大電機定子線棒端部和電纜終端這類復(fù)雜絕緣結(jié)構(gòu)中，防電暈結(jié)構(gòu)是絕緣設(shè)計的關(guān)鍵。防電暈結(jié)構(gòu)中，往往采用電導(dǎo)率和（或）介電常數(shù)具有很強的場強依賴性的非線性絕緣介質(zhì)，當(dāng)局部電場升高的時候，相應(yīng)區(qū)域的電導(dǎo)率和（或）介電常數(shù)也會隨之增大，導(dǎo)致相應(yīng)區(qū)域場強下降。非線性防電暈結(jié)構(gòu)表面電場、溫度場的分布及其測試技術(shù)的研究對防電暈結(jié)構(gòu)設(shè)計水平的提高具有重要意義。
　　 本文以電機定子端部防電暈結(jié)構(gòu)的電、熱場分布為研究對象，采用多物理場耦合分析軟件C

2、OMSOL分別仿真分析了不同激勵下、不同防電暈結(jié)構(gòu)的電、熱場的瞬態(tài)分布。
　　 為了驗證仿真方法的正確性，首先自行開發(fā)將圖像文件轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)的軟件；而后，考慮經(jīng)濟因素，對含有應(yīng)變片和不含應(yīng)變片的電纜終端進行仿真分析和實測。仿真結(jié)果和測試結(jié)果取得良好的一致性。
　　 在交流電壓下，防電暈結(jié)構(gòu)的電、熱場均集中分布在遠離槽口的防電暈層，且兩種場分布形式有較好的對應(yīng)關(guān)系；通過對不同參數(shù)下的防電暈結(jié)構(gòu)模型的仿真分析和對比，結(jié)果表明：隨

3、著非線性防暈層非線性系數(shù)的增加，線圈端部表面電場和溫度場分布形式不變，電場、溫度場的峰值均減??；隨著非線性防暈層固有電導(dǎo)率的增加電場的峰值減小，溫度場的峰值增加；隨著低阻防暈層電導(dǎo)率的減小防電暈結(jié)構(gòu)的電場分布不變，靠近槽口處的溫度減??；仿真所得的定子線圈端部的電、熱場相互之間的變化關(guān)系，說明可以利用紅外成像技術(shù)測定溫度的分布來表征電場的分布。
　　 在脈動階躍電壓作用下，施加電壓初期電場集中分布在低阻防暈層，后期穩(wěn)態(tài)之后則集中分