隐极式同步发电机空载电压畸变率的仿真分析.pdf

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1、fg49卷(总雾第删179期)(EXPLOSION—一PROOFELECTRICMACHINE)爆也机隐极式同步发电机空载电压畸变率的仿真分析邢国利(佳木斯电机股份有限公司北京研发中心，北京100070)摘要空载电压波形畸变率(THD)是三相隐极式同步发电机运行的重要参数，借助商业软件ANSOFT的RMxprt模块和Maxwell2D模块，快速建立电机时域仿真模型并进行空载状态瞬态仿真计算。详细介绍了建模步骤、仿真参数加载、时域有限元计算中时间步长选用及注意事项。通过FrI’得到THD，并验证结果满足国家标准要求。所用方法对快速分析发电机谐波畸变率有一定参考意义。关键词三相隐极式

2、同步发电机；有限元；FFT；电压波形畸变率DOI：10．3969／J．ISSN．1008．7281．2014．04．07中图分类号：TM301．2文献标识码：A文章编号：1008—7281(2014)04-0022-004AnsoftSimulationAnalysisofNo-LoadVoltageDistortionRateofNon-SalientSynchronousGeneratorXingGuoli(BeijingR&DCenter，JiamusiElectricMachineCo．，Ltd．，Beijing100070，China)AbstractThewavefo

3、rmdistortionrateofno．1oadvoltageisanimportantDarameterforoperationofthree—phasenon—salientsynchronousgenerator．Thetime．domainsimulationmodelofgeneratorwasquicklyestablishedbyRMxprtandMaxwell2DmodulesofANSOFTsoftware．Thispaperdetailedlyintroducesthemodelingstep，thesimulationparameteradding．the

4、timeintervalselectionintimedomainfinite．elementcalculationandthemattersneedingattenti0n．ThewaveformdistortionratewasobtainedbyFFT．anditwasverifiedthattheresuItcanmeettherequirementofnationalstandards．Thepresentedmethodhasreferencesignificancetoquicklyanalyzeharmonicdistortionrateofgenerator．K

5、eywordsThree—phasenon—salientsynchronousgenerator；finiteelement；FFvI1；distor—tionrateofvoltagewavefoFin的仿真环境。本文采用ANSOFT软件实现对同步0引言发电机电压波形畸变率计算仿真，详细介绍建模、发电机输出的畸变电压不仅严重降低电能质参数加载、计算等步骤，以快速、准确得到所设计量，而且干扰用电设备的正常使用，甚至还会使发同步发电机的空载电压畸变率，为今后此类计算电机的励磁系统无法正常工作¨]，目前常用空载提供参考或帮助。电压畸变率衡量电压波形的指标，是同步发电机1三相隐极式发

6、电机空载瞬态仿真性能设计的重要指标，因此也是隐极式同步发电模型的建立机设计、优化的重要参数。近年来，随着计算机在数值计算领域的广泛1．1隐极式同步发电机参数说明应用，采用电磁场方法精确计算电机的动态问题以一台兆瓦级船用三相隐极式同步发电机为已成为可能。比如商业软件ANSOFT中的Max—例，采用ANSOFT15软件分析电机空载电压畸变率well2D模块就为我们提供了一种方便快捷且准确的计算过程。该发电机的基本参数如表1所示。22