学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

双馈式风力发电机定子绕组匝间短路的电磁场分析

作　者: 马理
导　师: 李俊卿
学　校: 华北电力大学
专　业: 电机与电器
关键词: 双馈式风力发电机电磁场有限元定子绕组匝间短路
分类号: TM315
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 77次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

现今,双馈式风力发电机广泛应用于变速恒频风力发电系统中,它的稳态运行能力对于风力发电系统的整体可靠性具有至关重要的意义。而定子绕组匝间短路是常见的发电机电气故障之一,由于故障线圈中短路电流的存在,即使是最轻微的匝间短路也会随时间不断发展,直至引发严重故障,导致绕组损坏和发电机停机。因此,基于仿真模型的电机电磁场分析方法对于双馈式风力发电机定子绕组匝间短路故障的研究工作是很有意义的。通过对故障机理和故障特征的分析,为双馈风力发电机的内部故障保护研究提供有价值的理论依据。本文中基于电机电磁性能分析,深入研究了双馈风力发电机定子匝间短路故障对于电机磁场的影响。本文将有限元法引入到相关的发电机建模工作中,利用ANSOFT有限元软件对不同故障状态下的双馈发电机进行了电磁场仿真计算。基于电磁场仿真结果,分析了不同程度定子匝间短路故障对发电机内部电磁场的影响,总结了故障发生到发展这一过程中发电机电磁场分布和气隙磁密分布的变化规律。最后对不同故障程度下发电机的气隙磁密波形进行了频谱分析,探究了双馈式风力发电机发生定子绕组匝间短路故障时的气隙磁密波形谐波含量的变化规律。本文中的研究方法和分析结果都将为双馈风力发电机定子绕组匝间短路故障保护机理分析提供理论参考和依据。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-17
  1.1 课题背景  9-12
    1.1.1 全球能源问题  9
    1.1.2 全球风电发展现状及趋势  9-12
  1.2 课题的研究意义及研究现状分析  12-15
    1.2.1 双馈式风力发电机定子匝间短路故障的研究意义  12-13
    1.2.2 双馈式风力发电机定子匝间短路故障相关研究  13-15
  1.3 本文的主要内容  15-17
第2章双馈式风力发电机的基本理论  17-28
  2.1 引言  17
  2.2 双馈式风力发电机的基本结构与特点  17-19
    2.2.1 变速恒频双馈风力发电系统的结构  17-18
    2.2.2 双馈式风力发电机的运行特点  18-19
  2.3 双馈式风力发电机的基本原理  19-27
    2.3.1 双馈式风力发电机的运行原理  19-20
    2.3.2 双馈式风力发电机的电磁关系  20-23
    2.3.3 双馈式风力发电机的功率关系  23-27
  2.4 本章小结  27-28
第3章电机内电磁场的计算方法及相关软件  28-34
  3.1 引言  28
  3.2 电机内电磁场的计算方法  28-30
  3.3 有限元软件Ansoft  30-33
    3.3.1 Ansoft电磁场分析软件简介  31
    3.3.2 Ansoft Maxwell 2D软件计算电机内电磁场操作方法  31-33
  3.4 本章小结  33-34
第4章双馈式发电机定子匝间短路时的电磁场计算  34-46
  4.1 有限元模型的建立  34-36
    4.1.1 数字模型  34
    4.1.2 物理仿真模型  34-36
  4.2 空载正常运行情况下的磁场计算  36-37
  4.3 定子绕组匝间短路故障时的磁场计算与分析  37-42
    4.3.1 正常状态下双馈式发电机并网运行时的电磁场分析  37-39
    4.3.2 定子绕组匝间短路故障时电机内电磁场计算与分析  39-42
  4.4 定子绕组匝间短路故障时的气隙磁场计算与分析  42-45
  4.5 本章小结  45-46
第5章双馈式风力发电机定子匝间短路故障时气隙磁场的谐波分析  46-51
  5.1 引言  46
  5.2 气隙磁场谐波分析  46-50
  5.3 本章小结  50-51
第6章结论与展望  51-53
  6.1 结论  51-52
  6.2 下一步工作与展望  52-53
参考文献  53-57
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果  57-58
致谢  58

双馈式风力发电机定子绕组匝间短路的电磁场分析

内容摘要

全文目录

相似论文