大型交流发电机定子换位线棒股线电流计算与测试研究

摘要

大型交流发电机定子线棒采用换位技术能够有效地改善股线电流分布，准确计算和测量定子换位线棒股线电流是定子线棒换位设计的理论保证和实践保障。本文以定子不足360°换位线棒为研究对象，对定子换位线棒股线电流的理论计算和实验测试进行了研究。
　　针对定子换位线棒股线电流的理论计算方法，提出了一种有限元和等效电路相结合的场路耦合法。根据定子308.57°换位线棒槽部换位股线和端部股线结构特点，建立了定子308.57°换位线棒三维物理模型及数值计算模型，给出了求解域的数学模型及边界条件。建立了定子308.57°换位线棒等效电路。最后将场和路联合，直接得到了定子换位线棒股线电流。
　　针对定子换位线棒股线电流的实验测试方法，提出了一种测量端部股线局部漏磁场的方法得到股线电流，并设计了定子换位线棒股线电流测试系统。根据定子换位线棒端部股线结构特点，构建了霍尔元件测量拓扑结构，得到了定子换位线棒股线电流与霍尔测量位置漏磁场的关联方程，并设计了一种线阵式霍尔传感器结构。同时设计了定子换位线棒股线电流测试系统的硬件和软件，硬件设计包括电源平台、定子换位线棒平台和股线电流测试平台，软件设计包括传感器信号的采集和股线电流处理程序。
　　采用所设计的定子换位线棒股线电流测试方法及测试系统，搭建了定子308.57°换位线棒股线电流测试系统，给出了股线电流测试具体步骤，测量了定子308.57°换位线棒端部漏磁场，并根据关联方程得到了定子308.57°换位线棒股线电流，对比分析了定子换位线棒股线电流的实验测量结果和理论计算结果，从而验证了定子换位线棒股线电流测试方法的有效性和正确性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题背景及研究的目的和意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 定子线棒换位技术研究现状

1．2．2 定子换位线棒股线电流计算研究现状

1．2．3 导体电流与局部磁场测试研究现状

1．3 本文研究的主要内容

第2章 定子换位线棒股线电流计算

2．1 定子换位线棒三维物理模型

2．2 股线电流与环流关系及场路耦合计算

2．3 股线电流计算结果

2．4 本章小结

第3章 定子换位线棒股线电流测试方法及系统

3．1 股线电流测试方法

3．1．1 股线电流与端部漏磁场的关联方程

3．1．2 传感器测量结构设计及校准

3．2 股线电流测试系统

3．2．1 测试系统硬件设计

3．2．2 测试系统软件设计

3．3 本草小结

第4章 实验与分析

4．1 股线电流实验测试

4．1．1 实验测试装置

4．1．2 股线电流测试

4．2 股线电流测试结果

4．3 对比分析

4．4 本草小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文及获得成果

致谢