某水輪發(fā)電機組不平衡電磁力的計算

2017-04-13 13:39:25 大云網(wǎng)　點擊量：評論 (0)

核心提示：　　唐山高等專科學校學報某水輪發(fā)電機組不平衡電磁力的計算陳責清唐山尚等專科學校基礎部，河北唐山063000強溪考機纟旦的不平衡電磁勹及電磁度進行了計算，解決了工程上的實際問。　　中，類號。39不

核心提示：　　唐山高等專科學校學報某水輪發(fā)電機組不平衡電磁力的計算陳責清唐山尚等專科學校基礎部，河北唐山063000強溪考機纟旦的不平衡電磁勹及電磁度進行了計算，解決了工程上的實際問。　　中，類號。39不平衡電

　　唐山高等專科學校學報某水輪發(fā)電機組不平衡電磁力的計算陳責清唐山尚等專科學校基礎部，河北唐山063000強溪考機纟旦的不平衡電磁勹及電磁度進行了計算，解決了工程上的實際問。

　　中，類號。39不平衡電磁力又稱單邊電磁力，公發(fā)電機組電磁作用的結果。它能大幅度地降低軸系動態(tài)固有頻率，加劇軸系的振動，影響發(fā)電質量。由于轉子不可避免地存在偏心，不平衡電磁力與偏心1方以，故不，衡電磁力又加劇了偏心。從而會產生史人的危害。閃此，心必要對+平衡屯磁力逃行全面深入地分析和計算，從而達到控制和減小它的目的。

　　水輪發(fā)電機轉戶的個品著特點就是其全部磁極裸露地掛在磁軛，這給轉子磁勢的汁算和其它有關計算帶來了定的困難。本文針對湖南省強溪水輪發(fā)電機組轉子和定子算，求得了并網(wǎng)對稱穩(wěn)態(tài)運行工況下的定子磁勢轉子磁勢的數(shù)學達式和發(fā)電機氣隙磁場能量，再將此能量對振動偏心位移求偏導，求得不平衡電磁力及電磁剛度。為了求得氣隙磁場能量，必須先求得定子轉子的磁勢和氣隙磁導。下面依次進行求解。

　　1定子轉子的磁勢和氣隙磁導的計算乜弓迅溪水輪發(fā)電機姐的定了繞饑為雙層波繞組，4允路1形連接，繞機在定十圓周上，其相角電壓相序分布完全對稱，定子槽數(shù)為720個。1由于相數(shù)為3，發(fā)電機轉子帶有88個磁極，故每極每相槽數(shù)為24.每極每相槽數(shù)為分數(shù)而不是整數(shù)的繞組稱為分數(shù)槽繞組。般大容玷低轉速的水輪發(fā)電機組都采用分數(shù)槽繞組其優(yōu)點是能降低槽絕緣所的中間增加锏鐵有效材料的利用率，降低電機的體積重量和制造費用；消弱諧波磁密所感應的諧波電勢，使電勢波形接近爪弦形。

　　1.定子單相繞組磁勢的計算由于機組定子有720個槽，轉子極對數(shù)為44，者的最大公約數(shù)為4.由文獻2何知，整個定子槽可分為4個單元，每個單元占180個槽。以180個槽作為龍周期，得定子單相繞組磁勢的傅氏級數(shù)展開式為1定子相繞組合成磁勢經計算，相繞組合成磁勢的最后結果為為定子電流有效值。

　　13轉子磋勢諧波分析轉88個磁極均勻掛裝在磁輒。，在進于轉子磁勢諧波分析時，1將磁極沿周向展開，轉磁勢每兩個磁極為個周期。在個周期柯應2電角度內，經計算可得轉子磁勢為71為激磁電流=17為勵磁繞組的匝數(shù)丁為電角度。

　　斗氣隙磁導達式同時考慮凸極和偏心雙重影響時的氣隙磁導下式2氣隙磁場能量和不平衡電磁力的計算在前面對轉子磁勢和氣隙磁導，都是按靜止狀態(tài)單獨計兌的旦由轉子實小以旋轉著轉子磁勢基波相位應超前定子磁勢基波相位729+電角度，其中，0為功率角，1功率因數(shù)角，故應該把前匝的1逃行適當?shù)奶鎿Q以靜止不動的記戶作為參考系。

　　轉子磁勢農達式3中的下要叫十什7玉如沐代替。令19+經計算可得FjTCicos氣隙磁導達式4中的丁要用丁來替代。

　　氣隙磁場能量的計算公式為1上式中，天為轉子的平均半徑，1為轉子的有效長度為極對數(shù)。刪減掉些次要的高階小項，經計算可得經過復雜的計算，可得在額定運行狀態(tài)時，代入有關數(shù)據(jù)，經過計算可得其中，心6.7=為轉子形心在兩個相互垂直方向上的振動位移量。

　　這里，為廣義平均氣隙長度。因為凸極機的轉子和定子之間的氣隙長度是凹凸變化的，在利用9進行計算時，必須先求出6的廣義平均值。計算過程如下。

　　己知在轉子外圓上每個磁極所的周長度為0.4381.兩磁極之間所占的周向長度為0.154，每個磁極和定子之間的最大氣隙長度為，03叫最小氣隙長度為0.02，取其平均為0.0251.兩磁極之間的設汁4隙長度為0.34，但考慮到勵磁繞組要有定的空間，故實際的氣隙長度可取為設計氣隙長度的半0.171.這樣。可按1〃式進行計兌不平衡電磁力在尤，7方向上的投影為其中，=6.272.為廣義平均氣隙。

　　利用上式，當給定振動偏心量義，7之后，不平衡電磁力也就很容易求解出來了。例如工程上規(guī)定振動偏心不許超過，小氣隙1說的，即，2為理論十算方他取；=O.OO2rW，v.9O6336lrfN，s相當于附加個噸的偏心質量，要予以充分考慮。

　　定義電磁剛度為電磁力達式10式中尤或的次項的系數(shù)，有這個屯磁剛度與上導軸承的支承剛度。，1和下導軸承的支承剛度1.66入經很接近。由于這個電磁約束會對軸系的動態(tài)同釕頻率產生較大的影響療計兌可知4，它能降低動態(tài)固有頻率35. 3幾點結論及建議1.本文給出了種簡便易行的求解水輪發(fā)電機組電磁力的新方法，本方法同樣可求得電磁剛度。

　　2人甩水輪發(fā)電機組的屯磁剛度會對軸系的動態(tài)固頻率產免較人的彩響，經付本模型機饑兌，知，它能降低動態(tài)古頻率3雙。3.為降低不平衡電磁力，可盡量降低振動偏心和適當加大氣隙長度。

　　王以漢等。強溪水電站機電設計。水力發(fā)電，1994，5963.

　　白延年。水輪發(fā)電機設計與計這1.北京機械工業(yè)出版社。198牛秀巖。電機學肘。北京冶金工業(yè)出版社，1990.169195.

　　陳貴清。大型水輪發(fā)電機組轉子軸系由電磁參數(shù)激發(fā)的彎曲及扭轉非線性振動研宄0.天津天津大責任編校趙鶴鳴