Применение полевых методов в электромагнитных расчетах электрических машин

• Автор: Тейн Наинг Тун
• Шифр специальности: 05.09.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 150 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1. Решение базовых задач теории электрических машинах на конечно-элементных моделях
1.1. Определение обмоточных коэффициентов (ко5)
1.2. Определение коэффициента влияния пазов Су
1.2.1. Определение коэффициента влияния пазов (С'и) по результатам моделирования ноля
1.2.2. Сравнение коэффициентов Су и амплитуд гармоник индукции в зазоре рассчитанных с учетом Сч, по обычным форму- 26 лам и по результатам моделирования
1.3. Определение коэффициентов формы поля явнополюсных синхронных машин
1.3.1. Коэффициенты формы поля возбуждения, потока возбуждения и расчетный коэффициент полюсного перекрытия явнополюсных синхронных машин
1.3.2. Коэффициенты формы поля по продольной и поперечной осям
1.3.3. Определение коэффициентов Ьд, Ъц, И кчс/, по методике
Р. Рихтера
1.4. Определение коэффициента затухания поля гармоники в зазоре, (пример расчета ТВВ 200 МВт)
Выводы
Глава 2. Решение некоторых практических задач электромагнитного расчета электрических машин
2.1. Расчет проводимости пазового рассеяния при наличии магнитных клиньев
2.2. Снижение пульсаций момента в синхронных машинах с постоянными магнитами

2.3. Конечно-элементное моделирование асинхронных двигателей с массивным ротором
2.4. Определение потерь в массивных сердечниках электрических машин с помощью простых конечно-элементных моделей
Выводы
Глава 3. Применение конечно-элементных моделей при учебном проектировании синхронных машин
3.1. Описание конечно-элементных моделей синхронных генераторов
3.2. Моделирование режимов холостого хода и номинальной нагрузки
3.3. Учет неоднородности сердечников по длине машины
3.4. Определение результирующей ЭДС по результатам моделирования
3.5. Некоторые особенности моделей синхронных генераторов
3.6. Результаты моделирования
3.7. Применение конечно-элементных моделей для поверочного расчета явнополюсного синхронного генератора мощностью 1,5 МВт с постоянными магнитами на роторе
Выводы
Заключение
Приложения
Литература

Введение
Началом широкого применения метода конечных элементов для практических расчетов следует считать его использование для решения задач строительной механики. Однако уже к началу 70-х годов, когда в инженерных расчетах стали все чаще использоваться электронные вычислительные машины, наметилась устойчивая тенденция применить этот метод для решения полевых задач электротехники. Уже в первой значительной публикации на эту тему, в широко известной статье P. Silvester и M.V.K. Chari {Решение полевых задач с учетом насыщения методом конечных элементов, [В1]), были продемонстрированы принципиально новые возможности, которые открывались перед расчетчиками, и уверенно предсказано быстрое развитие численных методов решения полевых задач, в частности, при исследовании электрических машин.
Следует отметить особое значение этой статьи для развития метода конечных элементов применительно к расчету электрических машин. Несмотря на то, что в ней авторами была рассмотрена очень простая модель однофазного трансформатора (рис. В1), полученные результаты, (в частности, расчетная временная зависимость намагничивающего тока, показанная на рис. В2), настолько хорошо совпали с результатами физического эксперимента, что перспективы применения нового метода сразу стали очевидны. В 80-90-е годы были подтверждены самые оптимистические прогнозы. Благодаря очень быстрому развитию вычислительной техники и программного обеспечения возможности метода конечных элементов и сложность решаемых с его помощью задач стремительно возрастали. Число публикаций, посвященных конечно-элементному анализу электрических машин, стало вскоре измеряться десятками статей в год, а число ссылок на статью P. Silvester и M.V.K. Chari в настоящее время составляет, по-видимому, не одну сотню.
Заметим, что в начале этого периода почти такой же, если не большей популярностью, что и метод конечных элементов, пользовался метод конечных разностей. Так, в одной из первых работ этого направления (E.F. Fuchs,

полей якоря, полученные на моделях, построенных в соответствии с этими рекомендациями (основные размеры машины сохранены такими же, что и на моделях на рисунках 1.13 — 1.15).
Рис. 1.16. Картина продольного поля якоря при задании основной гармоники МДС якоря токовым слоем, состоящим из 24 участков с постоянной плотностью тока
Рис. 1.17. Картина поперечного поля якоря.
На рисунках 1.18 и 1.19, показаны распределения индукции продольного и поперечного полей якоря в воздушном зазоре.