Численно-полевая оценка эффективности укорочения обмотки статора турбогенератора

На основе численных расчетов вращающегося магнитного поля проведена оценка турбогенератора в случаях укороченной и диаметральной обмотки статора. Сравниваемыми параметрами являются форма и гармонический состав ЭДС этой обмотки, переменная составляющая магнитного поля на поверхности ротора,...

Full description

Saved in:

Bibliographic Details
Published in:	Електротехніка і електромеханіка
Date:	2014
Main Authors:	Милых, В.И., Полякова, Н.В.
Format:	Article
Language:	Russian
Published:	Інститут технічних проблем магнетизму НАН України 2014
Subjects:	Електричні машини та апарати
Online Access:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/148663
Tags:	Add Tag No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:	Численно-полевая оценка эффективности укорочения обмотки статора турбогенератора / В.И. Милых, Н.В. Полякова // Електротехніка і електромеханіка. — 2014. — № 4. — С. 12–16. — Бібліогр.: 12 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1860256437077278720
author	Милых, В.И. Полякова, Н.В.
author_facet	Милых, В.И. Полякова, Н.В.
citation_txt	Численно-полевая оценка эффективности укорочения обмотки статора турбогенератора / В.И. Милых, Н.В. Полякова // Електротехніка і електромеханіка. — 2014. — № 4. — С. 12–16. — Бібліогр.: 12 назв. — рос.
collection	DSpace DC
container_title	Електротехніка і електромеханіка
description	На основе численных расчетов вращающегося магнитного поля проведена оценка турбогенератора в случаях укороченной и диаметральной обмотки статора. Сравниваемыми параметрами являются форма и гармонический состав ЭДС этой обмотки, переменная составляющая магнитного поля на поверхности ротора, пульсации электромагнитного момента. На основі чисельних розрахунків магнітного поля, що обертається, проведена оцінка турбогенератора у випадках укороченої і діаметральної обмотки статора. Порівнюваними параметрами є форма і гармонійний склад ЕРС цієї обмотки, змінна складова магнітного поля на поверхні ротора, пульсації електромагнітного моменту. On the basis of numerical calculations of rotating magnetic field, a turbogenerator is evaluated for cases of a shortened stator winding and a diametric one. The parameters compared are the shape and harmonic composition of the winding EMF, the alternating component of the magnetic field on the rotor surface, and the electromagnetic torque ripple.
first_indexed	2025-12-07T18:50:12Z
format	Article
fulltext	Електричні машини та апарати 12 ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2014. №4 © В.И. Милых, Н.В. Полякова УДК 621.313 В.И. Милых, Н.В. Полякова ЧИСЛЕННО-ПОЛЕВАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ УКОРОЧЕНИЯ ОБМОТКИ СТАТОРА ТУРБОГЕНЕРАТОРА На основе численных расчетов вращающегося магнитного поля проведена оценка турбогенератора в случаях укоро- ченной и диаметральной обмотки статора. Сравниваемыми параметрами являются форма и гармонический состав ЭДС этой обмотки, переменная составляющая магнитного поля на поверхности ротора, пульсации электромагнит- ного момента. На основі чисельних розрахунків магнітного поля, що обертається, проведена оцінка турбогенератора у випадках уко- роченої і діаметральної обмотки статора. Порівнюваними параметрами є форма і гармонійний склад ЕРС цієї обмо- тки, змінна складова магнітного поля на поверхні ротора, пульсації електромагнітного моменту. Введение. В электрических машинах (ЭМ) пере- менного тока эффективным средством улучшения формы координатной функции МДС и временной функции ЭДС обмотки статора является ее распреде- ление и укорочение [1]. Классически оценка качества разных схем обмоток проводится на основе гармони- ческого анализа указанных функций, построенного на ряде серьезных допущений, в том числе, на использо- вании ступенчатой функции распределения МДС в зазоре. Однако, как показано в [2], традиционный способ гармонического анализа в ЭМ не дает адек- ватных числовых результатов – это проверено на ос- нове численно-полевых расчетов вращающихся маг- нитных полей (МП). Последнее позволяет оценить и другие сопутствующие явления, которые влияют на качество работы ЭМ и изменяются с изменением схе- мы обмотки. Это особенно важно для таких ответст- венных ЭМ, как крупные турбогенераторы (ТГ), и становится актуальным в связи с попытками отказать- ся от укорочения трехфазной обмотки статора по со- ображениям технологии и электробезопасности. Цель работы. Данная работа посвящена оценке эффективности укорочения обмотки статора мощного турбогенератора на основе численно-полевых расче- тов вращающихся магнитных полей. Это проводится посредством временных функций ЭДС обмотки ста- тора, переменной составляющей магнитного поля (ПСМП) на поверхности вращающегося ротора и пульсаций электромагнитного момента (ЭММ). С развитием численных методов расчета МП [3, 4] проблема достаточно точного определения ука- занных величин становится в значительной мере ре- шенной, т.к. при этом уже нет ограничений на учет реальных конструктивных форм машин в целом и их элементов, на учет насыщения магнитопровода. Объект исследования. Демонстрация расчетных результатов проводится на трехфазном ТГ [5], срав- ниваемые варианты электромагнитной системы кото- рого даны на рис. 1. Он имеет номинальные: мощ- ность PN=340 МВт; фазные напряжение UsN=11547 B и ток IsN=11547 А; коэффициент мощности cossN = 0,85; частоту fs=50 Гц. Его число пар полюсов p=1; активная длина la=5,308 м; немагнитный зазор – 77,5 мм; радиус ротора – 0,56 м; числа витков его фазной обмотки – 10, обмотки ротора – 126. Сравни- ваемые расчетные модели отличаются обмоткой статора: на рис. 1,а она имеет относительное укороче- ние s=0,8 (вариант ТГ-1), на рис. 1,б – выполнена диаметральной, т.е. s=1 (вариант ТГ-2). а б Рис. 1. Расчетные модели турбогенератора На рис. 1 фазные зоны обмотки статора А–А’, B–B’ и C–C’ выделены разным затемнением. Направ- ления координат (r, ) полярной системы, угловой скорости ротора и магнитных полей , токов в об- мотках определяются по системе, введенной в [6]. Здесь направления токов соответствуют режиму на- грузки в начальный момент времени t, с которого рас- сматриваются искомые и представляемые далее вре- менные функции. ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2014. №4 13 Теоретические основы расчета электромаг- нитных величин. Значения заявленных величин ЭДС, ПСМП и ЭММ получаются на основе расчета МП ТГ, а их временные функции – многопозицион- ными такими расчетами МП [2, 4, 7] для задаваемого с шагом t временного ряда tk=t(k-1); k=1, 2, ..., К, (1) с вращением ротора посредством его установки в уг- ловые позиции k= (k-1); k=1, 2, ..., К, (2) и с синхронным вращением МП поля статора вычис- лением симметричной системы фазных токов в стержнях его обмотки в моменты времени tk (1): )cos(  kmA tIi ; )3 2cos(  kmB tIi ; )3 2cos(  kmC tIi , (3) где К – число позиций, позволяющее сформировать конкретные временные функции на их периоде изме- нения; =t – угловой шаг вращения ротора; =2fs – угловая частота; =/p – угловая скорость; sm II 2 – амплитуда и Is – действующее значение фазного тока;  – угловое смещение оси, по которой действует МДС трехфазной обмотки статора, по от- ношению к продольной оси ротора d [6]. Электромагнитные процессы в ТГ рассматрива- ются в режиме номинальной нагрузки (НН) при фаз- ных токах статора IsN. Ток возбуждения If=3151,4 А и угол =160,47° получены методом из [8]. В базовом варианте ТГ (рис. 1,а) эти значения после расчета маг- нитного поля обеспечивают заданные номинальные напряжение и коэффициент мощности. Для исследования электромагнитных процессов в активной части ТГ МП рассчитывалось в двухмерной постановке в его поперечном сечении (рис. 1). Поле описывается общеизвестным дифференциальным уравнением [3, 4] через векторный магнитный потен- циал и рассчитывается численным методом конечных элементов с учетом насыщения магнитопровода по общедоступной программе FEMM [9]. Картины МП в режиме НН в исходный момент времени представле- ны на рис. 1 силовыми линиями. Искомые временные функции разных величин на их периодах формировались в процессе вращения МП согласно (1) – (3), как это представлено в [2, 4, 7]. Все операции при работе программы FEMM выполнялись управляющей программой, написанной на алгоритми- ческом языке Lua [9]. В итоге временные функции электромагнитных величин представлялась дискретными числовыми массивами типа (tk); k=1,2,...,К, где пока использован некий абстрактный символ . Магнитное потокосцепление и ЭДС фазной об- мотки статора. Как уже представлялось в [4], основой для ЭДС является временная функция магнитного по- токосцепления (МПС) фазной обмотки статора. Для этого, в процессе уже объясненных здесь расчетов вращающегося МП (угол поворота ротора  состав- лял 1°), была сформирована дискретная временная функция МПС s(tk), k=1,2,...,К. Она имеет тот же пе- риод T, что и токи (3), и сформирована по числу точек К=360. Получение значений МПС после расчета МП не представляет труда и осуществляется посредством специальной опции, имеющейся в программе FEMM. Функция s(tk) раскладывается аналогично [2, 4] по известным правилам в гармонический ряд из не- четных гармоник вплоть до номера Ng:     gN ms t ...5,3,1 , )cos( , (4) что позволяет, на основании закона электромагнитной индукции, перейти к ЭДС фазной обмотки:       gN m s s t dt d e ...5,3,1 , )(sin , (5) откуда получаются амплитуды гармоник Em,=m,. На рис. 2 представлены найденные временные функции ЭДС (5) для двух вариантов ТГ, изображен- ных на рис. 1. Рис. 2. Временные функции фазной ЭДС Очевидно, что график ЭДС для варианта ТГ-1, благодаря укорочению обмотки, имеет более близкую к синусоиде форму. Это же подтверждает гармониче- ский состав функции ЭДС (5), представленный в табл.1 для вариантов ТГ-1 и ТГ-2. Здесь максимум ЭДС Es max и амплитуда первой гармоники Em,1 даны в абсолютном измерении, а амплитуды высших гармо- ник – в относительной форме Em,,* = Em, / Em,1. Таблица 1 Гармонический состав ЭДС обмотки статора Es max, кВ Em,1, кВ Em,3,* Em,5,* ТГ-1 17,07 16,87 0,065 0,005 ТГ-2 17,48 17,03 0,105 0,036 ТГ-3 17,30 16,86 0,101 0,040 Em,7,* Em,9,* Em,11,* ddist ТГ-1 0,008 0,007 0,003 0,998 ТГ-2 0,033 0,007 0,005 0,993 ТГ-3 0,030 0,006 0,004 0,994 Для ТГ-2 без укорочения обмотки статора форма кривой ЭДС и гармонический состав существенно хуже, так как повышается удельный вес высших гар- моник (начиная с третьей и далее). Соответственно уменьшается и коэффициент искажения     gN m m dist E E d 1 2 , 1, , (6) который для "чистой" синусоиды равен единице. Т.е. при диаметральной обмотке основная функ- ция ТГ – генерирование электроэнергии, ухудшается. 14 ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2014. №4 Известно [1], что в ТГ при соединении обмотки по схеме звезда в линейных напряжениях исчезают гармоники ЭДС, кратные трем. Насколько при этом изменится форма временных функций ЭДС, иллюст- рирует рис. 3. Визуально можно заметить, что форма кривых ЭДС по сравнению с рис. 2 несколько улуч- шилась для обоих вариантов ТГ. Причем для базового варианта с укорочением обмотки статора график ЭДС достаточно близок к синусоиде, а вот для варианта без укорочения график явно отличается от синусоиды. Рис. 3. Временные функции фазной ЭДС без гармоник, кратных трем Переменная составляющая магнитной индук- ции на поверхности вращающегося ротора. Эта величина интересует проектировщиков ТГ в связи с тем, что она приводит к вихревым токам, дополни- тельным потерям мощности и нагреву поверхностно- го слоя ротора [11]. ПСМИ зависит от структуры об- мотки статора, поэтому она здесь и принята к анализу. Конкретно, для точек, связанных с вращающимся ротором, в процессе уже объясненных здесь расчетов вращающегося МП, была сформирована дискретная временная функция радиальной составляющей маг- нитной индукции Br(tk), k=1,2,...,К. В таких функциях присутствуют как постоянная, так и переменная со- ставляющие. Из полных значений Br выделяется ПСМИ и по- лучается в виде числового массива соответствующая ее дискретная временная функция: Brt(tk) = Br(tk)  Brav; k=1,2,...,К, (7) где среднее полное значение МИ (постоянная состав- ляющая) для конкретно рассматриваемой точки по- верхности ротора:    K k krrav B K B 1 , 1 . Графики функции ПСМИ для точки, находящей- ся посредине большого зуба ротора на расстоянии 4мм от его поверхности, даны для двух вариантов обмотки статора ТГ на рис. 4. Здесь также дан фраг- мент рис. 1 в зоне большого зуба ротора – названная точка имеет обозначение т2. Период изменения вре- менных функций ПСМИ, как показано в [10], состав- ляет Tt=0,5·T/ms, где ms – число фаз обмотки статора. Очевидно, что при отсутствии укорочения об- мотки статора ПСМИ достигает существенно боль- ших значений. Сопоставление значений ПСМИ дано также в табл. 2 для трех точек у поверхности большо- го зуба ротора, которые обозначены на рис. 4. Для указанных точек даны средние значения маг- нитной индукции Brav и максимумы ПСМИ Brt max. Яс- но, что Brt max в ТГ без укорочения обмотки в 2,4 – 4,8 раза больше, чем при нормально укороченной обмотке, а потери мощности от соответствующих вихревых то- ков, как известно [1, 11], пропорциональны квадрату магнитной индукции, т.е. вывод очевиден. Рис. 4. Временные функции ПСМИ на их двух периодах Tt в точке т2 на поверхности вращающегося ротора Таблица 2 Магнитная индукция в точках на поверхности вращающегося ротора Магнитная индукция Brav, Тл Brt max, мТл Точки т1 т2 т3 т1 т2 т3 ТГ-1 1,57 0,93 1,05 30,6 46,1 40,1 ТГ-2 1,54 0,86 0,97 74,4 174,3 191,5 ТГ-3 1,54 0,88 1,02 76,8 174,1 185,4 Электромагнитный момент, действующий на ротор, и его пульсации. От структуры обмотки ста- тора зависят пульсации ЭММ, которые могут вызы- вать шум и вибрации ТГ в процессе его работы. Для определения ЭММ в программе FEMM [9] предусмотрена процедура, которая в кольцевом слое зазора формирует совокупность контуров, и ЭММ определяется через угловую составляющую тензора магнитного натяжения [12] fT=0 -1·(Br·B) , Н/м2, как поверхностный интеграл по площади S поперечного сечения такого слоя, распространяющегося на акси- альную длину ТГ:              2 00 )( )( ddrrBBr rr l dSfr rr l M s r r r r rs a S T rs a em , (8) где rr и rs – радиусы цилиндрических поверхностей, ограничивающие площадь S сечения зазора со сторон ротора и статора; 0=410-7 Гн/м – магнитная посто- янная; Br, B – радиальная и угловая координатные составляющие магнитной индукции. Расчеты, проведенные в заданные моменты вре- мени (1), дали дискретную временную функцию ЭММ Mem(tk), k=1,2,..., К. В ТГ эта функция достаточ- но стабильна с определяющей ролью среднего значе- ния    K k kemavem M K M 1 , 1 , которое для сравниваемых вариантов ТГ-1 и ТГ-2 дано в табл. 3. Это значение проверено через электромагнитную мощность Pem=Mem av·. Она составила 341 МВт для ТГ-1, что весьма близко к номинальной мощности рассматриваемого ТГ, и 364 МВт для ТГ-2. Повыше- ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2014. №4 15 ние ЭММ и мощности на 6,7 % может быть положи- тельным явлением, но оно отягощено пульсациями ЭММ – его переменной составляющей. Таблица 3 Значения ЭММ, кН·м Модель ТГ TГ-1 TГ-2 TГ-3 Memav 1085 1158 1088 dMem max 8,2 31,4 31,4 dMem min 8,0 28,4 27,9 Mem 16,2 59,8 58,3 Временную функцию переменной составляюще- ей ЭММ выделили из функции Mem(tk): ,)()( avemkemkem MtMtdM  k=1,2,..., К, (9) которая имеет период повторения T6, составляющий шестую часть от глобального периода T. Число К для функции (9) на ее период T6 соста- вило 60, ее несущая частота fs6 = 6fs. График функции (9) дан на рис. 5 на протяжении шести периодов T6. Рис. 5. Переменная составляющая ЭММ В табл. 3 для переменной составляющей ЭММ (9) представлены максимум dMem max и минимум dMem min, а также размах колебаний Mem=dMem maxdMem min. Значения Mem составляют 1,5 % от Memav для ва- рианта ТГ-1, а вот для ТГ-2 увеличиваются в 3,5 раза, достигая 5,2 %, что уже может создавать угрозу дол- говременной работе ТГ из-за его вибрации. Сравнение вариантов ТГ при одинаковых но- минальных параметрах. Рассмотренный вариант ТГ-2 без укорочения обмотки статора дал увеличение первой гармоники ЭДС на 0,95 % (табл. 3), а также названное уже повышение ЭММ (табл. 3) и электро- магнитной мощности, по сравнению с базовым вари- антом ТГ-1. Однако в реальных условиях – при работе на сеть бесконечной мощности – должно быть обес- печено на зажимах ТГ номинальное напряжение и прочие номинальные параметры. Поэтому был рас- смотрен еще вариант ТГ-3 опять без укорочения об- мотки статора, но с выходом на заданные номиналь- ные величины UsN, IsN и cos sN, а значит и на PN. Методом, представленным в [8], для ТГ-3 были определены ток возбуждения If=3205 А и угол сдвига =162,14°. Как ни странно, ток If даже чуть повы- сился, несмотря на некоторое понижение ЭДС и на- пряжения по сравнению с вариантом ТГ-2. Но это объясняется тем, что с увеличением угла  (в вариан- те ТГ-2 было 160,47°) увеличилась продольная раз- магничивающая составляющая МП реакции якоря, поэтому If и увеличился для ее компенсации. Для варианта ТГ-3 результаты расчетов даны в тех же табл. 13 и они свидетельствуют, что, в целом, отрицательные явления – ухудшенный гармоническо- го состава ЭДС, увеличенные значения ПСМИ на большом зубе ротора и пульсации ЭММ сохранились примерно такими же, как и для варианта ТГ-2. Для подтверждения этого на рис. 6 даны графики временных функций ЭДС для варианта ТГ-3. Здесь кроме графиков для полного гармонического состава (кривая 1) и такого же состава, но без гармоник, крат- ных трем (кривая 2), дан график для первой гармони- ки (кривая 3). Здесь очевидно отличие первых двух графиков от "чистой" синусоиды. Рис. 6. Временные функции фазной ЭДС для модели ТГ-3: 1 – полная функция; – 2 – без гармоник, кратных трем; 3 – первая гармоника На рис. 7 даны графики ПСМИ для варианта ТГ-3 – уже для трех точек на поверхности ротора, указанных на рис. 4. Очевидно, что графики для точки т2 для ТГ-2 (рис. 4) и ТГ-3 (рис. 7) практически совпадают. Рис. 7. Временные функции ПСМИ для модели ТГ-3 для трех точек на поверхности большого зуба ротора То, что касается переменной составляющей ЭММ, то для ТГ-3 график практически такой же, как и на рис. 5 для ТГ-2, что подтверждают конкретные значе- ния ЭММ в табл. 3, но вот значение Memav в варианте ТГ-3 вернулось, как и задавалось, на номинальный уро- вень, который был характерен для варианта ТГ-1. Выводы. 1. Численный расчет вращающегося МП является эффективной основой для определения и анализа широкого спектра электромагнитных явлений в ЭМ, в том числе, для исследуемого ТГ – временных функций электромагнитных величин, на которые влияет укорочение обмотки статора. 2. При переходе от нормально укороченной об- мотки статора к диаметральной обмотке существенно ухудшается форма и гармонический состав ЭДС об- мотки статора, значительно увеличивается перемен- 16 ISSN 2074-272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2014. №4 ная составляющая магнитной индукции на поверхно- сти вращающегося ротора, а также сильно повышают- ся пульсации электромагнитного момента, посредст- вом которого взаимодействуют ротор и статор. Да еще в случае сохранения номинальных выходных данных ТГ ток возбуждения не только не снизился, а даже чуть возрос. 3. Отмеченные в предыдущем пункте явления имеют однозначно негативный характер и должны учи- тываться при выборе схемы обмотки статора – в проти- вовес возможным другим положительным факторам. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Вольдек А.И. Электрические машины. Л.: Энергия, 1978. – 832 с. 2. Милых В.И., Полякова Н.В. Гармонический анализ электромагнитных величин трехфазной обмотки статора турбогенератора на основе классических и численно- полевых методов // Технічна електродинаміка. – 2013. – №3. – С. 40-49. 3. Bianchi Nicola. Electrical Machine Analysis Using Finite Elements (Copyrighted Material) // CRC Press, Taylor & Fran- cis Group, University of West Florida, 2005. – 276 p. 4. Милых В.И., Полякова Н.В. Определение электромаг- нитных параметров электрических машин на основе чис- ленных расчетов магнитных полей // Електротехніка і елек- тромеханіка. – 2006. – № 2. – С. 40-46. 5. Зозулін Ю.В., Антонов О.Є., Бичік В.М., Боричевський А.М., Кобзар К.О., Лівшиць О.Л., Ракогон В.Г., Роговий І.Х., Хаймович Л.Л., Чередник В.І. Створення нових типів та модернізація діючих турбогенераторів для теплових еле- ктричних станцій. – Харків: ПФ "Колегіум", 2011.– 228 с. 6. Милых В.И., Полякова Н.В. Система направлений и фазовых соотношений электромагнитных величин при чис- ленных расчетах магнитных полей в турбогенераторе // Електротехніка і електромеханіка. – 2011. – №5. – С. 33-38. 7. Милых В.И., Полякова Н.В. Расчетный и гармонический анализ магнитных полей в активной зоне турбогенератора в режиме нагрузки // Електротехніка і електромеханіка. – 2013. – №6. – С. 40-45. 8. Милых В.И., Полякова Н.В. Организация численного расчета магнитного поля турбогенератора в режиме нагруз- ки с обеспечением заданных его выходных параметров // Електротехніка і електромеханіка. – 2012. – №1. – С. 36-41. 9. Meeker D. Finite Element Method Magnetics. FEMM 4.2 32 bit Executable (10 Oct 2010) [Электронный ресурс]: Ре- жим доступа: http://www.femm.info/wiki/Download. 10. Милых В.И., Полякова Н.В. Сравнительный анализ пере- менного магнитного поля на поверхности ротора турбогене- раторов с разным числом зубцов статора в режиме нагрузки // Технічна електродинаміка. – 2014. – №2. – С. 29-36. 11. Титов В.В., Хуторецкий Г.М., Загородная Г.А., Вартань- ян Г.П., Заславский Д.И., Смотров И.А. Турбогенераторы. – Л.: Энергия, 1967. – 895 с. 12. Иванов-Смоленский А.В. Электромагнитные силы и преобразование энергии в электрических машинах. – М.: Высшая школа, 1989. – 312 с. REFERENCES: 1. Voldek А.I. Elektricheskie mashiny [Electrical ma- chines]. Leningrad: Energiya Publ., 1978. 832 p. 2. Milykh V.I., Polyakova N.V. Harmonious analysis of electromagnetic sizes three-phase winding of stators of turbogenerator on basis classic and numeral field methods. Tekhnichna elektrodynamika – Technical electrodynamics, 2013, no.3, pp. 40-49. 3. Bianchi Nicola. Electrical Machine Analysis Using Finite Elements (Copyrighted Material). CRC Press, Taylor & Francis Group, University of West Florida, 2005. 276 p. 4. Milykh V.I., Polyakova N.V. Determination of the electromagnetic parameters of electrical ma- chines on the basis of the numeral calculations of the magnetic fields. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering & electrome- chanics, 2006, no.2, pp. 40-46. 5. Yu.V. Zozulin, O.Ye. Antonov, V.M. Bychik, A.M. Borychevs'kyy, K.O. Kobzar, O.L. Livshyts', V.H. Rako- hon, I.Kh. Rohovyy, L.L. Khaymovych, Cherednyk V.I. Stvorennja novyh typiv ta modernizacija dijuchyh turbogeneratoriv dlja teplovyh elektrych- nyh stancij [Creation of new types and modernization of the existing tur- bogenerators for the thermal electric stations]. Kharkiv, PF "Kolehium" Publ., 2011. 228 p. 6. Milykh V.I., Polyakova N.V. System of directions and phase relations of electromagnetic values at the numeral calculations of the magnetic fields in turbogenerator. Elektrotekhnіka і elektromek- hanіka – Electrical engineering & electromechanics, 2011, no.5, pp. 33- 38. 7. Milykh V.I., Polyakova N.V. Calculated and harmonic analysis of the magnetic fields in the active zone of the turbogenerator in the load mode. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering & electromechanics, 2013, no.6, pp. 40-45. 8. Milykh V.I., Polyakova N.V. Organization of the numerical calculation of the magnetic field of tur- bogenerator in load mode with providing of prescribed its output parame- ters. Elektrotekhnіka і elektromekhanіka – Electrical engineering & elec- tromechanics, 2012, no.1, pp. 36-41. 9. Meeker D. Finite Element Method Magnetics. FEMM 4.2 32 bit Executable. Available at: http://www.femm.info/wiki/Download (accessed 10 October 2004). 10. Milykh V.I., Polyakova N.V. Comparative analysis of the variable magnetic field on the surface of the rotor of turbogenerators with different numbers of stator teeth in the load condition. Tekhnichna elektrodynamika – Technical electrodynamics, 2014, no.2, pp. 29-36. 11. Titov V.V., Huto- reckij G.M., Zagorodnaja G.A., Vartan'jan G.P., Zaslavskij D.I., Smotrov I.A. Turbogeneratory [Turbogenerators]. Leningrad, Energiia Publ., 1967. 895 p. 12. Ivanov-Smolenskiy А.V. Elektromagnitnye sily i preobra- zovanie energii v elektricheskikh mashinakh [Electromagnetic forces and energy conversion in electrical machines]. Moscow, Vysshaia shkola Publ., 1989. 312 p. Поступила (received) 26.03.2014 Милых Владимир Иванович1, д.т.н., проф., Полякова Наталия Владимировна1, ассистент, 1 Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", 61002, Харьков, ул. Фрунзе, 21, тел/phone +38 057 7076514, e-mail: mvikpi@kpi.kharkov.ua V.I. Milykh1, N.V. Polyakova1 1 National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute" 21, Frunze Str., Kharkiv, 61002, Ukraine Numerical field estimation of turbogenerator stator winding shortening efficiency. On the basis of numerical calculations of rotating magnetic field, a turbogenerator is evaluated for cases of a shortened sta- tor winding and a diametric one. The parameters compared are the shape and harmonic composition of the winding EMF, the alternating component of the magnetic field on the rotor surface, and the electromagnetic torque ripple. Key words – numerical-field method, turbogenerator, stator winding, shortening, time functions, electromotive force, alternating magnetic field on the rotor surface, electromag- netic torque ripple.
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-148663
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	2074-272X
language	Russian
last_indexed	2025-12-07T18:50:12Z
publishDate	2014
publisher	Інститут технічних проблем магнетизму НАН України
record_format	dspace
spelling	Милых, В.И. Полякова, Н.В. 2019-02-18T17:43:01Z 2019-02-18T17:43:01Z 2014 Численно-полевая оценка эффективности укорочения обмотки статора турбогенератора / В.И. Милых, Н.В. Полякова // Електротехніка і електромеханіка. — 2014. — № 4. — С. 12–16. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. 2074-272X DOI: https://doi.org/10.20998/2074-272X.2014.4.02 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/148663 621.313 На основе численных расчетов вращающегося магнитного поля проведена оценка турбогенератора в случаях укороченной и диаметральной обмотки статора. Сравниваемыми параметрами являются форма и гармонический состав ЭДС этой обмотки, переменная составляющая магнитного поля на поверхности ротора, пульсации электромагнитного момента. На основі чисельних розрахунків магнітного поля, що обертається, проведена оцінка турбогенератора у випадках укороченої і діаметральної обмотки статора. Порівнюваними параметрами є форма і гармонійний склад ЕРС цієї обмотки, змінна складова магнітного поля на поверхні ротора, пульсації електромагнітного моменту. On the basis of numerical calculations of rotating magnetic field, a turbogenerator is evaluated for cases of a shortened stator winding and a diametric one. The parameters compared are the shape and harmonic composition of the winding EMF, the alternating component of the magnetic field on the rotor surface, and the electromagnetic torque ripple. ru Інститут технічних проблем магнетизму НАН України Електротехніка і електромеханіка Електричні машини та апарати Численно-полевая оценка эффективности укорочения обмотки статора турбогенератора Numerical field estimation of turbogenerator stator winding shortening efficiency Article published earlier
spellingShingle	Численно-полевая оценка эффективности укорочения обмотки статора турбогенератора Милых, В.И. Полякова, Н.В. Електричні машини та апарати
title	Численно-полевая оценка эффективности укорочения обмотки статора турбогенератора
title_alt	Numerical field estimation of turbogenerator stator winding shortening efficiency
title_full	Численно-полевая оценка эффективности укорочения обмотки статора турбогенератора
title_fullStr	Численно-полевая оценка эффективности укорочения обмотки статора турбогенератора
title_full_unstemmed	Численно-полевая оценка эффективности укорочения обмотки статора турбогенератора
title_short	Численно-полевая оценка эффективности укорочения обмотки статора турбогенератора
title_sort	численно-полевая оценка эффективности укорочения обмотки статора турбогенератора
topic	Електричні машини та апарати
topic_facet	Електричні машини та апарати
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/148663
work_keys_str_mv	AT milyhvi čislennopolevaâocenkaéffektivnostiukoročeniâobmotkistatoraturbogeneratora AT polâkovanv čislennopolevaâocenkaéffektivnostiukoročeniâobmotkistatoraturbogeneratora AT milyhvi numericalfieldestimationofturbogeneratorstatorwindingshorteningefficiency AT polâkovanv numericalfieldestimationofturbogeneratorstatorwindingshorteningefficiency

Численно-полевая оценка эффективности укорочения обмотки статора турбогенератора

Institution

Similar Items