Применение скалярного и векторного магнитных потенциалов для расчета вихревых токов в оболочках ротора электрических машин

• Автор: Черносвитов, Александр Вячеславович
• Шифр специальности: 05.09.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 232 c. : ил

ОГЛДВЛШИЕ

1. Общие методы расчета магнитного поля и вихревых токов в экранах электрических машин
1.1. Особенности конструктивного исполнения электрических машин с немагнитным ротором
1.2. Анализ существующих методов расчета магнитного поля и вихревых токов в области экранов ротора
1.3. Электромагнитное поле и вихревые токи в экранах ротора при упрощенной постановке задачи
1.4. Выводы

2. Исследование алгоритмов расчета трехмерного поля

2.1. Допущения, принимаемые в исследуемых алгоритмах

2.2. Применение векторі ого потенциала электрического тока и скалярного магнитного потенциала для расчета поля и вихревых токов
2.2.1. Расчет электромагнитного поля с учетом трех составляющих плотности вихревых токов
2.2.2. Расчет поля и вихревых токов с учетом электрической анизотропии экранов ротора
2.2.3. Об аналитическом решении задачи расчета поля и вихревых токов в плоских экранах
2.3. 0 расчете поля и вихревых токов в экранах

рохора в прямоугольной системе координат
2.4. Упропрнныи расчет электромагнитного поля и вихревых токов с помощью векторного магнитного и скалярного электрического потенциалов
2.5. Выводы
3. Исследование особенностей численной реализации алгоритмов на основе векторного и скалярного потенциалов
3.1. Исследование свойств конечноразностных уравнений
3.2. О сходимости итерационных процессов решения систем конечноразностных уравнений
3.3. Разработка разностной схемы аппроксимации источников
3.4. Выводы
4. Анализ результатов расчета и сопоставление методов
4.1. Исследование решений задач в упрощенной постановке
4.2. Исследование решений задач расчета поля в трехмерной постановке
4.3. Результаты расчета поля и вихревых токов в экранах ротора существующих машин
4.4. Выводы
Заключение
Список основной использованной литературы
Материалы о внедрении

Современные темпы развития электроэнергетики привели к тому, что уже сейчас примерно четвертая часть топлива сжигается для выработки электричества. В дальнейшем на эти цели Судет затрачена еще большая доля химических ресурсов. В связи с этим возрастающие требования предъявляются не только к техническим показателям электрооборудования, но и к экономическим показателям энергетики в целом. Как отмечено в /18/, вдаокие показатели темпов развития энергетики должны в основном обеспечиваться за счет укрупнения электростанций при установке все более мовдых генераторов.
Создание турбогенераторов большой моицости в традиционном исполнении связано с преодолением значительных проблем, так как уже сейчас мощность таких машин близка к своему "предельному" значению. Тем не менее, дальнейшее повышение единичной мощности генераторов возможно с использованием криогенного охлаждения обмотки возбуждения, что позволяет с помощью обмотки небольшого объема получить значительную магнитодвижущую силу /1,20,19/. Создание крупного сверхпроводникового генератора, отвечающего современным требованиям, предъявляемым к моицым синхронным турбогенераторам, представляет собой важную задачу, так как эффективность работы всей энергосистемы в основном определяется надежностью работы в различных режимах ее главного элемента - генератора.
Мовдый турбогенератор должен переносить возможные нарушения в работе без серьезных механических и электрических повреждений. Турбогенератор должен выдерживать режим короткого замыкания, асинхронные режимы, которые в условиях понижения напряжения во внешней сети вызывают качания соседних машин, не-

Рассмотрим отдельно точки, лежащие на пересечении торцевой и боковых поверхностей экрана. В этих точках не определено понятие нормали к поверхности экрана, поэтому граничные условия, полученные ранее из условия равенства нулю нормальной к поверхности проводника составляющей тока,нельзя считать справедливыми для этих точек. В реальном экране кривизна сопрягающей поверхности конечна и нормаль при переходе от боковых к торцевым поверхностям непрерывна. Поэтому в точках, расположенных на граничном контуре экрана, целесообразно совместно с уравнением для скалярного магнитного потенциала рассматривать уравнение для нормальной составляющей Ноп функции Н0, которое на боковых поверхностях совпадает с (2.12.), а на торцевых с (2.13.). функция Н0Л также непрерывна при переходе
через "скругленный" угол экрана, что предлагается использовать
* % •
при численном решении уравнения ДЛЯ Ц* и Н0()т. Величину Н0„т в угловой точке можно определить как среднее арифметическое между значениями Йоип и Но1т в соседних точках I и 2 (рис.2.2) Если задать при этом направление внешней нормали в рассматриваемой точке под углом 45° к оси Ъ , то граничные условия для функций Йот и Йогт Б этой точке (г^ ,£у) могут быть записаны следующим образом;
• (2.18.)
Граничные условия для скалярного магнитного потенциала 11т задаются так, как показано на рис.2.3. Центральное поперечное сечение машины является осью симметрии поля, следовательно, на этой плоскости для "Ит справедливо граничное условие второго рода ^=0. Ось вращения машины является осью антисим-