三峡水轮发电机定子汇流环动力分析

论文摘要

三峡水电站是目前世界上装机容量最大的水电站,机组中各部件的稳定运行是整个机组长期安全运行的重要保证。在已投入运行的左岸电站3号机组中发生了发电机内部短路故障。本文利用数值仿真技术,通过计算分析汇流环的振动和稳定性问题,主要完成的工作如下:(1)、应用有限元软件ANSYS建立部分汇流环的有限元计算模型,根据实际情况施加适当的边界条件;(2)、对汇流环进行三维电磁场谐波分析;(3)、对汇流环进行电磁力下的静力分析,分析汇流环模型的变形和应力;(4)、对汇流环进行模态分析得到自振频率与振型,并对其进行电磁力下的谐响应分析,得到汇流环的动力响应特性,并对其进行分析比较;本文对三峡水轮机定子汇流环进行磁场及电磁力下的动力响应分析,得出的结果科学合理,为汇流环的振动研究分析提供理论依据及参考。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题的研究背景
• 1.2 课题的目的和意义
• 1.3 国内外的研究现状与进展
• 1.4 本文的主要工作
• 2 有限元分析简介
• 2.1 有限元法的发展
• 2.2 有限元法理论
• 2.3 ANSYS 有限元分析软件简介
• 3 汇流环电磁场分析
• 3.1 电磁场分析理论
• 3.1.1 麦克斯韦方程组
• 3.1.2 势函数的微分方程
• 3.1.3 势函数的边界条件
• 3.1.4 电磁力计算方法
• 3.1.5 ANSYS 软件电磁场分析类型简介
• 3.2 计算方法的验证
• 3.3 汇流环模型的建立和电磁场分析
• 3.3.1 电磁场分析中的汇流环模型
• 3.3.2 汇流环三维谐波电磁场分析
• 4 电磁场力下汇流环的静力和动力响应分析
• 4.1 电磁耦合场分析知识
• 4.2 电磁力下的汇流环静力分析
• 4.2.1 电磁-结构场中的汇流环模型
• 4.2.2 电磁-结构场静力计算结果
• 4.3 汇流环的模态分析
• 4.3.1 模态分析理论
• 4.3.2 汇流环的模态分析
• 4.4 电磁力下的汇流环谐响应分析
• 4.4.1 谐响应分析理论
• 4.4.2 电磁-结构耦合场谐响应分析
• 5 结论与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献