Разработка метода расчета электромагнитных параметров и характеристик турбогенераторов с учетом несимметрии, зубчатости и насыщения элементов магнитопровода

• Автор: Редькин, Владимир Михайлович
• Шифр специальности: 05.09.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 154 c. : ил. + Прил. (219 с. : ил.)

1. ВВЕДЕНИЕ

1.1. Актуальность проблемы

1.2. Обзор методов расчёта параметров, характеристик и полей в турбогенераторах

1.3. Выводы. Определение задачи исследования

2. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ПРОВОДИМОСТЕЙ ЗУБЦОВЫХ КОНТУРОВ К РАСЧЕТУ

ПАРАМЕТРОВ И ХАРАКТЕРИСТИК В ТУРБОГЕНЕРАТОРАХ

2.1. Введение в метод проводимостей зубцовых контуров. Допущения

2.2. Математическая модель магнитной цепи турбогенератора на основе метода проводимостей зубцовых контуров
2.3. Алгоритм расчёта магнитной цепи турбогенераторов по методу проводимостей зубцовых контуров
2.А. Математическая модель для расчёта параметров и характеристик турбогенераторов по методу проводимостей зубцовых контуров
2.5. Алгоритм расчёта параметров и характеристик по методу проводимостей зубцовых контуров
2.6. Выводы
3. РАСЧЕТ ПРОВОДИМОСТЕЙ ЗУБЦОВЫХ КОНТУРОВ В ТУРБОГЕНЕРАТОРАХ
3.1. Основные положения
3.2. Уравнение Лапласа в конечно-разностной форме
3.3. Конформное отображение кольцевого воздушного зазора турбогенератора в прямоугольную полосу
3.4. Расчёт проводимостей зубцовых контуров
3.5. Результаты расчёта проводимостей зубцовых контуров
3.6. Расчёт элементов и формирование матрицы проводимостей взаимоиндукции зубцовых контуров

3.7. Учёт влияния потока пазового рассеяния на насыщение магнитной цепи
3.8. Выводы
4. РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЁТОВ ПАРАМЕТРОВ,ХАРАКТЕРИСТИК И ПОЛЕЙ В
ТУРБОГЕНЕРАТОРАХ. СРАВНЕНИЕ С.ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМИ ДАННЫМИ. АЛ. Расчёт характеристик холостого хода турбогенераторов
А.2. Анализ гармонического состава индукции в зазоре и
напряжения в турбогенераторах серии ТВВ
4.3. Результаты расчётов режимов турбогенераторов: ток
возбуждения и угол нагрузки
A.A. Расчёт параметров и характеристик турбогенераторов.13А
А,5. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

I.I. Актуальность проблемы.
В 1920 году, в период провозглашения плана ГОЭЛРО, объем выработки электроэнергии в нашей стране составлял 500 млн.кВт.ч., а в 1985 году в соответствии с "Основными направлениями экономического и социального развития СССР на I98I-I985 годы и на период до 1990 года" планируется произвести 1550-1600 млрд.кВт.ч. Соответственно приведенным цифрам изменилось и электромашиностроение и, в частности, турбогенераторостроение, основным законом развития которого был и остается непрерывный рост мощности в единице со средним периодом её удвоения за 7-10 лет, что соответствует примерно темпам роста выработки электроэнергии (см. рис.1.1).
Основные потребности в электроэнергии обеспечиваются за счёт крупных тепловых электрических станций; в последние годы широкое развитие получают атомные станции, на которых также устанавливаются мощные турбогенераторы.
До 1917 года вз России турбогенераторостроение практически не существовало. Последующий период развития, если брать за основу способ охлаждения машин, можно условно разбить на три этапа:
- косвенного воздушного охлаждения, до 1946 г.,
- косвенного водородного охлаждения, до 1957 г.,
- непосредственного водородно-водяного охлаждения, начиная с 1957 г.
В настоящее время можно говорить уже о четвертом этапе развития, имея ввиду создание двухполюсных турбогенераторов с полным непосредственным водяным охлаждением /I/.
На третьем этапе развития была разработана и запущена в промышленное производство серия машин с непосредственным водородным охлаждением обмотки ротора и непосредственным водяным охлаждением обмотки статора мощностью 150, 200, 300, 500 и 800мВт.
Машины данной серии отличаются высокими технико-экономическими

статора и ротора; этот пункт алгоритма необходим в силу того, что изменилось взаимное положение статора и ротора и, следовательно, изменились токи ветвей. Расчёт ведётся также как и в пункте 10 алгоритма.
14. Расчёт новых значений частичных взаимных магнитных проводимостей; необходим в силу того, что изменился угол взаимного положения между статором и ротором; расчёт ведётся также как и
в пункте II алгоритма.
15. Формирование полной матрицы проводимостей [Мс .имеющей структуру согласно формуле (2.8) и рис. 2.3. Матрица С Л1г обращается. Формирование и обращение матрицы С А] г реализуется в модуле Рс>1Е РЯ . Метод, используемый для обращения матрицы С АТ г » описывается в параграфе 3.6 диссертации.
16. Формирование матричных блоков, не зависящих от насыщения магнитных цепей машины. К ним относятся уже упоминавшееся матричное выражение [НМІ (см. формулу (2.22) ), а также выражение:
[НТ]= т,-[ЛГг . (2.36)
Матрицы [ПМ1 и С ИТне зависят от насыщения по той причине, что, согласно методу ПЗК, проводимости зубцовых контуров не зависят от насыщения машины. Реализуется в модуле РоїЕ Р1_
17. Расчёт размеров элементов ярма ротора для представления их нелинейными магнитными сопротивлениями в схеме замещения. Реализуется в модуле Ро|_ЕЗ Н18. Расчёт новых значений потенциалов коронок зубцов статора и ротора с учётом насыщения по предыдущим значениям величин контурных потоков по формулам: