Силовые взаимодействия в турбогенераторе в различных стационарных режимах работы

Abstract

Рассмотрены теоретические основы определения электромагнитных сил, действующих на проводники обмоток электрических машин, а также на их ротор в целом с учетом воздействия на ферромагнитный сердечник через силовую напряженность в магнитном поле зазора. На примере турбогенератора проведены численнополевой расчетный анализ сил, приходящихся на проводники в пазах статора и ротора, анализ распределения тензора магнитного натяжения в зазоре, анализ электромагнитного и реактивного моментов, действующих на ротор, анализ сил одностороннего тяжения ротора при эксцентриситете зазора. Расчеты проводились в режимах холостого хода, номинальной нагрузки и при наличии магнитного поля только обмотки статора.

Розглянуто теоретичні основи визначення електромагнітних сил, що діють на провідники обмоток електричних машин, а також на їхній ротор у цілому з урахуванням дії на феромагнітне осердя через силову напруженість у магнітному полі проміжку. На прикладі турбогенератора проведено чисельно-польовий розрахунковий аналіз сил, що діють на провідники в пазах статора і ротора, аналіз розподілу тензора магнітного натягнення в проміжку, аналіз електромагнітного і реактивного моментів, що діють на ротор, аналіз сил одностороннього тяжіння ротора при ексцентриситеті проміжку. Розрахунки проводилися в режимах неробочого ходу, номінального навантаження і за наявності магнітного поля тільки обмотки статора.

Theoretical bases of determination of the electromagnetic forces operating on the windings conductors of the electrical machines and also on the whole on the electrical machine rotor taking into account the influence of the force intensity in the magnetic field of a gap on the ferromagnetic core are considered. On the example of turbogenerator the numeral-field calculation analysis of forces being on conductors in the slots of stator and rotor, analysis of distributing of the magnetic tension tensor in a gap, analysis of the electromagnetic and reactive torques acting on the rotor, analysis of the one-sided magnetic tension forces of the rotor at eccentricity of a gap are conducted. Calculations are conducted under no-load and rated load conditions and if there is only a magnetic field of the stator winding