十二相整流发电机系统故障运行的研究

发布时间：2021-11-08 02:57

　　十二相整流发电机系统应用领域的高可靠性供电要求使得系统故障运行状况的研究成为一项不可或缺的内容。为了分析十二相整流发电机系统故障运行时的特点,基于有限元法建立了系统的场-路耦合仿真模型,该模型将磁场与整流电路耦合仿真,适用于系统各种故障的研究,具有精确度高、计算参数数目少、求解难度较低等特点。为验证所建模型的正确性,利用模型分析了系统正常时的空载、负载运行状况,仿真和实验结果基本一致,表明了模型的正确合理性。为探索整流部分故障时系统的运行特点,利用模型对二极管开路、二极管短路、整流桥缺失三种故障进行研究,通过对不同故障状态下负载电压、相电流等波形、数值的分析,得到各电气量的变化特点。二极管开路、整流桥缺失时负载电压、相电流变化特点表明系统在一定条件下带故障运行的可行性,二极管短路故障时各相电流的变化特点则可以指导系统保护策略的设计。以发电机定子绕组匝间短路、相间短路为例,对系统发电机内部故障进行研究。为使模型适用于发电机内部故障的分析,通过模型的修改使之可实现各种绕组故障的模拟。通过分析故障状态下系统负载电压、相电流、短路支路电流等,得到各电气量的变化特点。研究发现定子绕组匝间短路时与... 

【文章来源】：青岛大学山东省

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 多相整流发电机系统的研究现状
        1.2.2 十二相整流发电机系统故障的研究现状
    1.3 研究存在的不足和解决方案
    1.4 本文的主要工作
第二章 十二相整流发电机系统的故障分析方法及模型
    2.1 十二相整流发电机系统的构成
    2.2 十二相整流发电机系统的故障类型
    2.3 十二相整流发电机系统的故障分析方法
        2.3.1 基于电路拓扑理论的回路电流法
        2.3.2 多回路法
        2.3.3 有限元法
    2.4 基于有限元的场-路耦合仿真模型
        2.4.1 仿真建模思路
        2.4.2 有限元电机仿真模型
        2.4.3 整流部分仿真模型
    2.5 端部漏感的计算
        2.5.1 线圈间的端部互漏感
        2.5.2 相间的端部互漏感
    2.6 模型的分析
    2.7 本章小结
第三章 系统实验平台介绍和正常运行分析
    3.1 样机及实验平台介绍
    3.2 系统正常时的空载运行分析
    3.3 系统正常时的负载运行分析
        3.3.1 低励磁条件时的结果
        3.3.2 增大励磁电流后的结果
    3.4 本章小结
第四章 十二相整流发电机系统的整流部分故障分析
    4.1 整流部分故障时的模型处理
    4.2 整流部分的二极管开路故障分析
    4.3 整流部分的二极管短路故障分析
    4.4 整流部分的整流桥缺失故障分析
    4.5 本章小结
第五章 十二相整流发电机系统的发电机故障分析
    5.1 定子绕组内部短路故障时的模型修改
        5.1.1 定子绕组内部短路故障介绍
        5.1.2 发电机模型的修改
        5.1.3 整流部分模型的修改
    5.2 定子绕组匝间短路故障的分析
    5.3 定子绕组相间短路故障的分析
    5.4 本章小结
第六章 结论
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于三维有限元的混合励磁爪极电机仿真研究[J]. 杜飞,姚舜才,王晓丹,安坤.  微特电机. 2019(01)
[2]基于不同拓扑结构的十二相同步发电机整流电压波形分析[J]. 陈费,郭云珺.  电机与控制应用. 2019(01)
[3]轴向磁通轮毂电机电磁力波灵敏度分析和优化[J]. 左曙光,刘洋,邓文哲.  电工技术学报. 2018(11)
[4]基于电压波形相似度测量的十二相不控整流装置故障诊断[J]. 朱威,马伟明,阳习党,余锡文,肖欢.  海军工程大学学报. 2018(02)
[5]航空高压直流供电系统多相整流控制技术研究[J]. 田家柱,李岩,吴迪.  微电机. 2018(02)
[6]十五相感应电机不对称缺相容错运行控制[J]. 郑晓钦,马伟明,王东,易新强,刘海涛.  中国电机工程学报. 2018(04)
[7]核主泵驱动电动机屏蔽套涡流损耗混合算法研究[J]. 梁艳萍,张广超,高莲莲,李藏雪,周乐天.  电工技术学报. 2018(05)
[8]十二相整流同步发电机同组星形连接绕组的相间短路故障[J]. 孙宇光,黄子果,王善铭,牟树君.  电力系统自动化. 2017(08)
[9]十二相整流发电机二极管开路的故障运行分析[J]. 吴新振,张伟玲,董海涛,魏锟,陈俊全.  电工技术学报. 2017(03)
[10]十二相整流同步发电机系统异桥相间短路的故障分析[J]. 孙宇光,黄子果,魏锟,余锡文.  中国电机工程学报. 2017(03)

博士论文
[1]带整流负载双绕组多相高速异步发电机系统的研究[D]. 吴新振.清华大学 2006

硕士论文
[1]十二相同步整流发电系统故障诊断方法研究[D]. 吴丽琴.哈尔滨工程大学 2018
[2]船舶十二相整流发电系统及其故障诊断研究[D]. 白琳琳.哈尔滨工程大学 2017
[3]十二相整流同步发电机系统整流桥故障运行模式的研究[D]. 张伟玲.青岛大学 2016
[4]多相感应电机缺相运行及其控制策略的研究[D]. 骆海燕.西南交通大学 2015
[5]十二相整流同步发电机系统的建模与仿真研究[D]. 吴冬.中国舰船研究院 2015
[6]多相同步发电机电磁场分析[D]. 傅乐.青岛大学 2012



本文编号：3482867