三相异步发电机电磁场分析计算

摘要

三相异步发电机是电力系统中较为常见的一种发电装置，具有结构简单牢固、造价低廉、维修方便等特点，是目前有着广阔应用前景的一种电机。以电磁场的基本理论为出发点，采用以ANSYS软件为基础的有限元法，对三相异步发电机的部分参数和性能指标进行了分析计算，得到了相对理想的结果，为异步发电机电磁分析与优化设计提供理论基础。与传统的解析计算法或磁路法的分析相比较，有限元法能够较为准确的考虑电机的几何结构和材料特性，从而使计算结果更加准确。电机的稳态等效电路参数能够反映电机的多种特性。准确和有效地计算电机稳态等效电路的参数，对于电机的设计、制造、应用和维护都具有十分重要的意义。
　　本文采用磁路法和有限元法分别对三相异步电机的定转子电阻、定转子漏抗、激磁电抗等参数进行了分析计算。利用磁场能量法计算了定转子的槽漏抗，并对定子槽漏抗的影响因素进行了分析。利用磁路法计算得到三相异步电机的空载激磁电抗，并与有限元法的结果对比分析，得到激磁电抗和感应电势的对应磁化曲线，并对其进行了实验验证和曲线拟合。空载激磁电流是三相异步电机的重要变量，对三相异步电机空载激磁电流影响因素的进行了定量分析，得到影响三相异步电机空载激磁电流的因素。以三相异步发电机空载建压系统为研究对象，利用三相异步电机磁化曲线求取不同并联电容下电机的空载建压值。在验证了异步发电机稳态求解方法的正确性的同时，也验证了三相异步电机定转子参数及磁化曲线求解的准确性。