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內(nèi)容簡介

　　發(fā)電機的穩(wěn)定運行對電力的可靠供應(yīng)尤為關(guān)鍵，保障大容量機組的安全運行意義重大。定子端部繞組或其結(jié)構(gòu)件一旦損壞，就會引發(fā)事故。發(fā)電機定子繞組端部損壞造成的故障不易監(jiān)測，一般情況下會突然出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)端部故障，需要大量的人力和時間進行修復。因此，此類故障會造成巨大的維修成本及停機損失，需要采取有效措施進行預防。傳統(tǒng)的方法是通過提高端部繞組絕緣支架的剛度和強度，或增加綁扎件數(shù)量的方法來減小端部繞組的疲勞破壞和振動磨損，從而保障發(fā)電機運行的穩(wěn)定性和安全性。但是這種做法容易造成材料的浪費，增加生產(chǎn)安裝的復雜程度，導致發(fā)電機加工成本的增高。為了獲取端部繞組的疲勞破壞和振動磨損特性，《機電故障下發(fā)電機定子繞組電磁力及振動特性分析》主要對發(fā)電機定子繞組電磁力及機械響應(yīng)進行研究。

作者簡介

　　第一作者：蔣宏春，女，博士學位，講師，碩士生導師。主要從事電站設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、機械零件失效預防方面的研究。參研兩項國家自然科學基金，發(fā)表學術(shù)論文多篇（其中SCI兩篇，EI三篇），授權(quán)發(fā)明專利1項。主要承擔本科生的教學工作，參編出版社規(guī)劃教材3部，多次指導大學生參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽和數(shù)學建模大賽并獲獎。第二作者：繩曉玲，女，博士學位、講師、碩士生導師。主要從事風力發(fā)電機運行特性、風機故障監(jiān)測和診斷研究。參研兩項國家自然科學基金。發(fā)表學術(shù)論文多篇，其中一級學報和SCI收錄論文多篇（含SCI二區(qū)高水平論文），發(fā)明專利2項。主要承擔本科生的教學工作，參編普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材2部。主編專著1部。指導大學生參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽和學科競賽獲國級和省部級的特等獎和一等獎多項。

圖書目錄

目錄
目錄
第一篇總論
第1章發(fā)電機結(jié)構(gòu)及常見機電故障簡介
1.1 汽輪發(fā)電機結(jié)構(gòu)簡介
1.2 雙饋式風力發(fā)電機簡介
1.3 發(fā)電機常見機電故障
第2章發(fā)電機繞組力學特性研究概述
2.1 發(fā)電機定子繞組力學特性研究的目的和意義
2.2 國內(nèi)外研究動態(tài)
2.2.1 繞組電磁力研究
2.2.2 繞組機械響應(yīng)研究
2.2.3 氣隙偏心和繞組匝間短路故障下的機電特性
2.3 本書主要研究內(nèi)容
第3章基于Ansys Workbench的機電系統(tǒng)建模
3.1 Maxwell電磁力仿真模塊
3.2 Structual機械結(jié)構(gòu)力學仿真模塊
第二篇汽輪發(fā)電機定子繞組力學特性分析
第4章正常運行時端部繞組電磁力及振動特性
4.1 正常運行時端部繞組電磁力及振動響應(yīng)理論解析
4.1.1 正常運行時氣隙磁密
4.1.2 正常運行時端部繞組電磁力
4.1.3 正常運行時端部繞組振動響應(yīng)
4.2 正常運行時電磁—結(jié)構(gòu)有限元數(shù)值仿真
4.2.1 仿真模型與參數(shù)設(shè)置
4.2.2 正常運行時氣隙磁密分析
4.2.3 正常運行時端部繞組電磁力分析
4.2.4 正常運行時端部繞組振動特性分析
4.3 正常運行時振動特性實驗驗證
4.3.1 實驗設(shè)備
4.3.2 實驗結(jié)果
4.4 本章小結(jié)
第5章轉(zhuǎn)子匝間短路下的端部繞組電磁力及振動特性
5.1 轉(zhuǎn)子繞組匝間短路下端部繞組電磁力及振動響應(yīng)理論解析
5.1.1 轉(zhuǎn)子繞組匝間短路下氣隙磁密
5.1.2 轉(zhuǎn)子繞組匝間短路下端部繞組電磁力
5.1.3 轉(zhuǎn)子繞組匝間短路下端部繞組振動響應(yīng)
5.2 轉(zhuǎn)子繞組匝間短路下的電磁—結(jié)構(gòu)有限元數(shù)值仿真
5.2.1 仿真參數(shù)設(shè)置
5.2.2 轉(zhuǎn)子繞組匝間短路下氣隙磁密分析
5.2.3 轉(zhuǎn)子繞組匝間短路下端部繞組電磁力分析
5.2.4 轉(zhuǎn)子繞組匝間短路下端部繞組振動特性分析
5.3 轉(zhuǎn)子繞組匝間短路下振動特性實驗驗證
5.3.1 實驗方法
5.3.2 實驗結(jié)果
5.4 本章小結(jié)
第6章氣隙靜偏心下端部繞組電磁力及振動特性
6.1 氣隙靜偏心下端部繞組電磁力及振動響應(yīng)理論解析
6.1.1 氣隙靜偏心下氣隙磁密
6.1.2 氣隙靜偏心下端部繞組電磁力
6.1.3 氣隙靜偏心下端部繞組振動響應(yīng)
6.2 氣隙靜偏心下電磁—結(jié)構(gòu)有限元數(shù)值仿真
6.2.1 仿真參數(shù)設(shè)置
6.2.2 氣隙靜偏心下氣隙磁密分析 86
6.2.3 氣隙靜偏心下端部繞組電磁力分析
6.2.4 氣隙靜偏心下端部繞組振動特性分析
6.3 氣隙靜偏心下振動特性實驗驗證
6.4 本章小結(jié)
第7章機電復合故障下端部繞組的電磁力及振動特性
7.1 機電復合故障下端部繞組電磁力及振動響應(yīng)理論解析
7.1.1 復合故障下氣隙磁密
7.1.2 復合故障下端部繞組電磁力
7.1.3 復合故障下端部繞組振動響應(yīng)
7.2 機電復合故障下電磁—結(jié)構(gòu)有限元數(shù)值仿真
7.2.1 仿真參數(shù)設(shè)置
7.2.2 復合故障下氣隙磁密分析
7.2.3 復合故障下端部繞組電磁力分析
7.2.4 復合故障下端部繞組振動特性分析
7.3 機電復合故障下振動特性實驗驗證
7.3.1 實驗結(jié)果
7.3.2 差異性分析
7.4 單一故障與復合故障振動特性對比分析
7.5 本章小結(jié)
第三篇雙饋風力發(fā)電機繞組力學特性分析
第8章電磁力及繞組力學響應(yīng)的理論分析
8.1 氣隙磁勢分析
8.2 氣隙磁導分析
8.3 氣隙磁密分析
8.4 電磁力特性分析
8.5 力學響應(yīng)特性分析
8.6 本章小結(jié)
第9章不同工況下的電磁仿真與靜力學響應(yīng)分析
9.1 電磁仿真分析
9.1.1 仿真模型建立
9.1.2 正常工況下電機仿真結(jié)果分析
9.1.3 靜偏心故障工況下仿真結(jié)果分析
9.1.4 動偏心故障工況下仿真結(jié)果分析
9.2 靜力學響應(yīng)仿真分析
9.2.1 仿真模型建立
9.2.2 正常工況下的靜力學響應(yīng)仿真結(jié)果
9.2.3 靜偏心故障工況下的靜力學響應(yīng)仿真結(jié)果
9.2.4 動偏心故障工況的靜力學響應(yīng)仿真結(jié)果
9.3 本章小結(jié)
第10章實驗方案設(shè)計及驗證
10.1 實驗平臺介紹
10.2 氣隙偏心故障模擬實驗方案設(shè)計
10.3 氣隙偏心故障模擬方法
10.4 實驗結(jié)果分析
10.4.1 正常工況
10.4.2 靜偏心故障工況
10.4.3 動偏心故障工況
10.5 本章小結(jié)
參考文獻