高速电机定子散嵌线绕组换位对环流损耗的抑制分析

定子绕组铜耗是高速永磁电机损耗的主要来源之一,对于多根并绕的散嵌线绕组,由于各导线所处的漏磁场不同,导致感应出的电压也不同,从而会在导线之间形成环流,所带来的额外交流附加铜耗已成为限制该类电机功率密度以及效率提高的主要因素。本文主要针对并绕导线间由于环流引起的不同股线之间电流不均展开研究,通过绕组端部换位的方式实现了对绕组环流损耗的抑制,并通过设计实验验证了环流抑制分析的有效性。

铁耗和环流损耗分布对定子温度场及绝缘外表面散热系数计算的影响

以150MW空冷汽轮发电机为例,建立电机二维电磁场数学模型,利用有限元方法对电机定子基本铁耗及其分布进行计算与分析,在此基础上对定子温度场进行计算,并与传统方法铁耗均匀分布情况下的温度场进行比较,给出了铁耗分布对定子温度场的影响;研究了计及每根股线的环流损耗与环流损耗平均分布2种方案下的定子温度场。在考虑上述基本铁耗和环流损耗的基础上,提出基于傅里叶导热定律和牛顿放热定律的通风沟内主绝缘外表面散热系数计算新方法,为电机与电器的表面散热系数计算提供了新思路。

1000MW水轮发电机定子股线环流损耗分析计算

定子线棒换位技术是1 000MW水轮发电机设计中的关键技术之一,合适的换位方式有利于更好的减小定子股线间的环流损耗,提高电机效率。对水轮发电机常用的360°全换位、0°/360°/0°加槽部空换位段换位、不足360°换位、0°/360°/0°延长换位等4种换位方式进行讨论,采用漏感电势法分别计算4种换位方式下1 000MW水轮发电机定子股线环流损耗,对计算结果进行对比分析。结果表明,不同换位方式对环流损耗分布有较大影响,水轮发电机定子股线采用0°/360°/0°延长换位时环流损耗最小,约占360°全换位环流损耗的15.3%,不足360°换位次之,约占360°全换位环流损耗的25.9%。

一种低环流损耗的宽范围ZVS移相全桥变换器

传统移相全桥变换器广泛应用于中、大功率DC-DC变换场合,但掉电保持要求限制了它在正常工作时的占空比,增加了一次侧环流损耗。针对该问题,提出一种减小环流损耗的新型软开关全桥变换器。通过在一次侧引入辅助耦合电感和辅助电容,二次侧引入辅助绕组和辅助开关管,该变换器不仅一次侧环流损耗得到大大的降低,而且一次侧开关管在全负载范围内也能够实现零电压开关(ZVS),进一步提高了变换器的变换效率。文中阐述了该变换器的工作原理和特性分析,并通过一台120W/24V、开关频率为100k Hz的原理样机验证了该变换器的优点。

多线棒不完全换位定子绕组环流损耗的分析计算

不完全换位是工程上最常见的电机定子绕组换位方式,准确计算定子绕组环流损耗以确定绕组的换位角度是电机绕组设计中的关键问题。现有计算环流损耗的漏感电势法仅适用于计算一层绕组由一根线棒组成的电机,该文提出一种计算多线棒电机定子绕组环流损耗的改进漏感电势法。以一台核电用多线棒主泵电机为例,采用改进漏感电势法计算了空载工况下定子绕组所有股线的环流和环流损耗,并通过与真机试验数据对比,证明了改进漏感电势法的正确性;得到了当采用不同换位角度时上层绕组每根股线环流和环流损耗的分布规律并得到了最佳换位角度。

基于场路耦合方法的变压器绕组环流损耗计算

对电力变压器低压大电流单螺旋绕组的环流损耗进行了计算及分析,开发了计算软件,计算了一台31 500kVA变压器的低压绕组中各并联支路电流,进而计算了环流损耗。

变压器环流损耗的计算与软件设计

采用数值计算方法得到一台变压器漏磁场沿绕组径向和轴向的分布情况,并与解析方法进行对比,阐述了解析方法及数值解法的优缺点。为计算方便和提高计算精度,本文利用从有限元计算模块导入和解析法两种方式得到变压器漏磁场,自动生成导线排布。基于积分原理,提出一种适用于变压器各种绕组形式的环流损耗计算模型。编制软件对一台31500kVA变压器的低压绕组三种换位方式的损耗进行分析,并与实验结果进行对比和分析。

汽轮发电机换位线棒环流损耗对定子温度场的影响

为了研究定子换位线棒环流损耗分布对汽轮发电机定子温度场的影响,依据流体力学以及传热学理论,以一台水-氢-氢冷汽轮发电机为例,建立定子三维流体—传热耦合场物理模型和数学模型,采用等效电路网络法计算当定子线棒采用0°/540°/0°换位方式时定子线棒每根股线的环流损耗,在此基础上采用有限体积法求解三维流体—传热耦合方程,得到定子换位股线的环流损耗按平均分布以及按实际分布两种情况下的定子温度。结果表明:定子温度的分布规律与定子换位线棒环流损耗的分布规律有关,当考虑定子换位股线的实际环流损耗分布时,定子铁心和定子线棒最高温度的位置和大小都发生变化。

变压器线圈各种换位方式及环流损耗的研究

变压器纵向漏磁沿线圈轴向分布不均，它对线圈环流的影响不可等闲视之。本文从变压器实际漏磁场分布出发，分析研究了各种线圈换位方式的环流损耗，指出了目前几种常用经典换位法存在的问题和缺陷。计算和实践表明，提出的改进换位方法具有明显的优越性。文章认为，在简化漏磁场条件下导出的环流损耗计算公式有很大的局限性，变压器容量增大，计算误差也急剧增加，应进一步明确它们的使用条件和范围。本文最后提出，按实际漏磁场分布设计适应线圈换位的设计思想。

大容量电炉变压器绕组环流损耗计算

建立了电炉变压器漏磁计算模型,并用场路耦合的方法,推导出了环流损耗的计算公式,最后用C语言和VB语言编制了环流损耗的计算软件。

不完全换位引起的环流损耗计算

通过对不完全换位引起的环流损耗进行的计算,提出了两种求取环流损耗的方法。

改进漏感电动势法计算换位线棒股线电流及环流损耗

针对大型水轮发电机定子绕组换位线棒股线电流及环流损耗的计算问题,提出了一种解析计算方法——改进漏感电动势法,解决了现有计算定子换位线棒股线电流分布及环流损耗的漏感电动势法(又称漏感电势法)中存在的漏磁场假设不合理、电路约束不完整以及忽略了股线的实际换位路径等问题。将定子线棒中的每根股线看成由股线电阻和漏感电动势组成,分别给出了槽部漏感电动势和端部漏感电动势的计算方法。以一台140 MW大型水轮发电机为例,采用改进漏感电动势法计算360°全换位和不足换位时的每根股线的电流分布,进而求解定子线棒的环流损耗。通过解析计算结果与实验测量结果对比表明,改进漏感电动势法计算的电流分布及环流损耗值与实验测量值基本一致,验证了解析法的正确性。

大型交流电机定子0°/360°/0°线棒一端分组联接的环流损耗

本文简要地叙述了0°/360°/0°线棒在一端分组联接的主要优、缺点,详细地分析了线棒的一端分两组及分四组R式联接的环流损耗及其被抑制的程度。分析结果表明,这种减少联接接头的降损措施。

转子偏心对发电机非正规绕组环流损耗的影响

为研究转子静态偏心对汽轮发电机支路不对称绕组环流及环流损耗的影响,以一台2极397 MW汽轮发电机为例,建立了其二维瞬态场有限元求解模型,对电机转子在不同偏心率下的定子绕组各支路环流进行了分析计算,得到了支路环流随时间的变化规律,给出了各支路环流的谐波含量,并在此基础上求取了支路环流损耗;最后将计算结果与支路对称时的情况进行了对比。分析结果表明,转子静态偏心情况下支路不对称绕组的环流损耗随着偏心率的增大而增加,在相同的偏心率下支路不对称绕组的环流损耗大于支路对称绕组的环流损耗,在支路不对称绕组的工程设计中应充分考虑环流损耗所带来的影响。

降低连续式绕组环流损耗的方法

介绍了将传统的一次标准换位方式改为一次均匀换位方式 ,以降低连续式绕组环流损耗的方法。

变压器调压线圈的环流损耗计算及结构改进

针对２２０ＫＶ级有载调压电力变压器，分析了传统结构的调压线圈的环流损耗问题。通过实例计算说明，对于三相１５０ＭＶＡ变压器调压线圈中的环流损耗已达该线圈直流电阻损耗的３５％。并指出了调压线圈结构改进的必要性和改进方案。

变压器绕组短路位置对环流损耗的影响

分析变压器绕组短路位置对环流损耗的影响,并以实例进行计算和说明。计算结果表明,单螺旋绕组最大的环流损耗点位子股线最大半径段两侧;连续式绕组最大损耗点位于股线的首末端。这些部位又正好是最易发生短路之处,应引起注意。

单螺旋式线圈几种换位方法的环流损耗计算及其比较

计算了单螺旋式线圈各种换位方法所产生的环流损耗值,并进行了比较。

连续式绕组换位方式及环流损耗分析

对连续式绕组的经典换位、改进型换位、潘戈换位进行了分析比较 ,并给出了绕组的绕制实例。

连续式绕组环流损耗的计算

连续式绕组环流损耗的计算董素同（保定天威集团有限公司，保定０７１０５６）图１连续式绕组等效换位对于多根导线并绕的连续式绕组，虽然相邻线饼之间都要进行一次标准换位，但其换位效果与只在绕组中部进行一次标准换位相同，即连续式绕组等效换位如图１所示（以６根导...