Математическое моделирование вихревых токов и потерь в крайних пакетах сердечника статора турбогенератора
Достоверный расчет токов и потерь в крайних пакетах сердечника статора необходим при разработке новых технических решений в модернизируемых турбогенераторах. В статье разработана полевая математическая модель вихревых токов и потерь в крайних пакетах сердечника статора турбогенератора. Достовірний р...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Технічна електродинаміка |
|---|---|
| Дата: | 2013 |
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Інститут електродинаміки НАН України
2013
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/62308 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Математическое моделирование вихревых токов и потерь в крайних пакетах сердечника статора турбогенератора / Ю.Н. Васьковский, А.И. Титко // Технічна електродинаміка. — 2013. — № 3. — С. 50–56. — Бібліогр.: 4 назв. — pос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859629916087123968 |
|---|---|
| author | Васьковский, Ю.Н. Титко, А.И. |
| author_facet | Васьковский, Ю.Н. Титко, А.И. |
| citation_txt | Математическое моделирование вихревых токов и потерь в крайних пакетах сердечника статора турбогенератора / Ю.Н. Васьковский, А.И. Титко // Технічна електродинаміка. — 2013. — № 3. — С. 50–56. — Бібліогр.: 4 назв. — pос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Технічна електродинаміка |
| description | Достоверный расчет токов и потерь в крайних пакетах сердечника статора необходим при разработке новых технических решений в модернизируемых турбогенераторах. В статье разработана полевая математическая модель вихревых токов и потерь в крайних пакетах сердечника статора турбогенератора.
Достовірний розрахунок струмів і втрат у крайніх пакетах осердя статора необхідний при розробленні нових технічних рішень у модернізованих турбогенераторах. У статті розроблену польову математичну модель вихрових струмів і втрат у крайніх пакетах осердя статора турбогенератора.
The reliable calculation of currents and losses in the end packages of stator core is needed at development of new technical decisions in the modernized turbo generators. The field mathematical model for the analysis of currents and losses in the end packets of stator core of turbo generator is worked in the article.
|
| first_indexed | 2025-12-07T13:09:39Z |
| format | Article |
| fulltext |
50 ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2013. № 3
УДК 621.313.322
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВИХРЕВЫХ ТОКОВ И ПОТЕРЬ В КРАЙНИХ
ПАКЕТАХ СЕРДЕЧНИКА СТАТОРА ТУРБОГЕНЕРАТОРА
Ю.Н. Васьковский, докт.техн.наук, А.И. Титко, чл.-корр. НАН Украины
Институт электродинамики НАН Украины,
пр. Победы, 56, Киев-57, 03680, Украина.
e-mail: vun157@voliacable.com
Достоверный расчет токов и потерь в крайних пакетах сердечника статора необходим при разработке новых
технических решений в модернизируемых турбогенераторах. В статье разработана полевая математическая
модель вихревых токов и потерь в крайних пакетах сердечника статора турбогенератора. Для задания ис-
точников поля в модели используются экспериментальные данные, что повышает достоверность расчетных
результатов. Проанализировано влияние продольного разреза зубцов крайних пакетов на величины токов и
потерь. Показано, что выполнение продольных разрезов в зубцах турбогенератора ТГВ-300 ведет к снижению
токов в зубцах в 1,4 раза. Однако, учитывая большую механическую прочность сплошных зубцов, такое увели-
чение потерь можно скомпенсировать применением новых методов экранирования. При этом крайние пакеты
со сплошными зубцами более перспективны для применения в модернизируемых ТГВ-300. Библ. 4, рис. 6.
Ключевые слова: крайние пакеты сердечника статора турбогенератора, полевая математическая модель, вихре-
вые токи и потери.
Введение. Проблема расчета электромагнитного поля, вихревых токов и потерь в крайних па-
кетах сердечника статора турбогенератора (ТГ) остается одной из наиболее актуальных и сложных
научных проблем, которые требуют дальнейшего решения. Это обусловлено необходимостью усо-
вершенствования конструкции торцевых зон ТГ для обеспечения необходимого уровня их надежно-
сти [1,2]. Особенно это актуально для разрабатываемых синхронно-асинхронных турбогенераторов
[3,4], которые по сравнению с синхронными ТГ могут длительно работать в асинхронных режимах, в
которых и наблюдается повышенный нагрев крайних пакетов сердечника статора.
Наиболее полно рассматриваемую проблему можно решить на основе трехмерных полевых
моделей, однако, ввиду сложности конструкции концевых зон ТГ и огромной вычислительной трудо-
емкости трехмерных моделей, они оказались неэффективными и пока не нашли должного примене-
ния. Опыт исследований и разработок показывает, что необходимый результат можно получить на
основе двухмерных и квазитрехмерных полевых моделей. При этом, для повышения достоверности
расчетных результатов в эти модели целесообразно ввести информацию, полученную эксперимен-
тальным путем. В статье разработана квазитрехмерная полевая модель вихревых токов и потерь в
крайних пакетах сердечника статора ТГ, основанная на задании источников поля на основе экспери-
ментальных данных. Источники поля можно задать и на основе расчетных данных, полученных по
методикам, в которых границы концевой зоны ТГ идеализированы. Такой подход с точки зрения по-
лучения достоверных результатов моделирования продемонстрировал свою высокую эффективность.
Математическая модель. Общий вид листа стали сердечника статора показан на рис. 1, а.
Геометрические данные листа соответствуют турбогенератору ТГВ-300-2. Поскольку каждый лист
состоит из ряда изолированных друг от друга сегментов, то расчетная область соответствует одному
сегменту (содержит 6 зубцов) (рис. 1, б), размещенному в окружающем его воздушном пространстве.
Уравнение электромагнитного поля в сегменте железа статора получим в результате следую-
щих преобразований. Предполагая постоянство магнитной проницаемости μ железа сердечника ста-
тора, величина которой определяется насыщением железа статора основным магнитным потоком ТГ,
и выполняя над первым уравнением Максвелла дифференциальную операцию rot , получим
JrotHrotrot = . (1)
где H
uur
– вектор напряженности магнитного поля, J
ur
– вектор плотности токов. Поскольку
rotrotH grad divH H= − Δ
uur uur uur
, а из третьего уравнения Максвелла при постоянстве μ имеем 0=Hdiv ,
то уравнение (1) упрощается
JrotH =Δ− . (2)
© Васьковский Ю.Н., Титко А.И., 2013
ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2013. № 3 51
а б
Рис. 1
С другой стороны, для неподвижных сред Jrot можно выразить следующим образом:
( ) / ( )стор сторrot J rotE rot J H t rot J= γ + = −μγ ∂ ∂ +
ur ur ur uur ur
, (3)
где γ – электропроводность железа статора, сторJ
ur
– плотность сторонних токов, характеризующая
источники поля в крайнем пакете статора при воздействии магнитным потоком в торцевой зоне ТГ.
Подставляя выражение (3) в уравнение (2), получим векторное дифференциальное уравнение
поля в следующем виде:
/ ( )сторH H t rot JΔ − μγ ∂ ∂ = −
uur uur ur
. (4)
Известно [1,2], что вихревые токи и нагрев крайних пакетов статора обусловлены в основном
действием аксиальной составляющей напряженности магнитного поля zH (или магнитной индукции
/z zB H= μ ), которая формирует магнитный поток, направленный вдоль оси Z системы координат
перпендикулярно плоскости листа статора. Именно эта составляющая в соответствии с основными
законами электромагнетизма индуктирует в листах крайних пакетов вихревые токи, которые расте-
каются в плоскости листов вдоль осей x и y
),(),(),( yxJeyxJeyxJ yByBxxB += . (5)
Учитывая такой характер поля, в качестве определяющей полевой функции удобно выбрать
функцию ( , , , )zH t x y z . При этом будем предполагать, что в осевом направлении все векторы поля
изменяются по экспоненциальному закону с глубиной проникновения 2 /Δ = ωμγ , 2 fω = π , f –
частота напряжения питания. В результате вектор H можно представить выражением
/( , , , ) ( , , ) z
z z z zH e H t x y z e H t x y e− Δ= =
uur uur uur
. (6)
Предполагая также, что во времени все векторы поля изменяются по гармоническому закону,
в декартовых координатах для комплексных амплитуд уравнение (4) принимает следующий вид:
2 2
2 2 ( 1/ 2) ( , ).z z
сторz z
H H H i rot J x y
x y
• •
• •∂ ∂
+ − ωμγ − = −
∂ ∂
(7)
В правой и левой частях уравнения (7) экспонента Δ− /ze сокращена. Составляющие плотнос-
ти вихревых токов в листе определяются по выражениям
/ ; /
• • • •
= ∂ ∂ = −∂ ∂Bx z By zJ H y J H x . (8)
Входящая в правую часть уравнения (7) сторонняя плотность токов сторJ
•
является «фиктив-
ным источником» поля в листе, величина которого может быть найдена на основе экспериментально
52 ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2013. № 3
найденных значений ( , )стор zB x y
•
на поверхности листа. Тогда, используя выражения (8) и учитывая
условие непрерывности нормальной составляющей магнитной индукции на поверхности раздела
двух сред, получим
0 0
1 1;стор z стор z
стор x стор y
B BJ J
y x
• •
• •∂
= = −
μ ∂ μ ∂
. (9)
При этом правая часть уравнения (7) определяется по выражению
),(1),(
0
yxBrotrotyxJrot zсторzсторz
••
=
μ
. (10)
Задание магнитной проницаемости 0μ в (9) обусловлено тем, что ( , )стор zB x y
•
в эксперименте
определяется в воздухе над листом. В декартовых координатах выражение (10) имеет вид
2 2
2 2
0
1( , ) стор z стор z
сторz
B Brot J x y
x y
• •
• ⎛ ⎞
∂ ∂⎜ ⎟= − +⎜ ⎟μ ∂ ∂⎜ ⎟
⎝ ⎠
. (11)
Граничными условиями на внешней границе расчетной области (рис. 1, б) являются однород-
ные граничные условия первого рода
0z
G
H
•
= . (12)
Задание источников поля на основе экспериментальных данных. Рассмотрим способ чис-
ленного задания источников поля в соответствии с выражением (11). В основе лежит эксперимен-
тально найденное распределение аксиальной составляющей магнитной индукции на поверхности
листа статора. Дальше приведены данные для номинального режима турбогенератора ТГВ-300-2.
Согласно результатам измерений распределение индукции на поверхности листа можно ап-
проксимировать следующими формулами:
− в ярме статора:
/( , ) 0,02 j x
стор zB x y e
•
π τ= (Тл), (13)
то есть распределение индукции по высоте ярма является неизменным и равным 0,02 Тл, а по коор-
динате х − зависимым только от величины полюсного деления статора τ;
− в зубцах статора :
/( , ) ( ) ( ) j x
стор z стор zВ x y B y x e
•
π τ= ⋅ ϕ ⋅ (Тл), (14)
где ( )стор zB y – заданное распределение аксиальной составляющей индукции вдоль высоты зубца
(Тл); ( )xϕ – функция, которая в о.е. характеризует неравномерность распределения индукции по ши-
рине зубца. Учитывая симметрию распределения индукции, эта функция задается в пределах полови-
ны ширины зубца от края до его середины или до разреза, который выполняется по середине зубца.
На основе выражений (9) получим для составляющих сторонних токов:
− в ярме статора:
/
0
0,020; j x
стор x стор yJ J j e
• •
π τπ
= = −
μ τ
; (15)
− в зубцах статора :
/ /
0 0
( )1 1 ( )( ) ; ( ) ( )стор z j x j x
стор x стор y стор z
dB y d xJ x e J B y j x e
dy dx
• •
π τ π τϕ π⎛ ⎞= ϕ = − + ϕ⎜ ⎟μ μ τ⎝ ⎠
. (16)
На рис. 2, а в логарифмическом масштабе показаны: 1 – экспериментально найденная зависи-
мость распределения аксиальной составляющей индукции ( )стор zB y вдоль высоты зубца; 2 и 3 –
соответственно, первая /стор zdB dy и вторая 2 2/стор zd B dy производные индукции, найденные чис-
ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2013. № 3 53
ленным интегрированием таблично заданной функции ( )стор zB y . Максимальное значение аксиаль-
ной индукции возникает на угловых участках коронки зубца крайнего пакета и равно 1,05 Тл. У ос-
нования зубца индукция уменьшается до 0,151 Тл. При расчетах проводилась интерполяция экспери-
ментальных значений аксиальной составляющей индукции с равномерным шагом в 0,01 м.
На рис. 2, б в логарифмическом масштабе показаны: 1 – экспериментально найденная функ-
ция ( )xϕ , характеризующая неравномерность распределения аксиальной индукции по ширине зубца;
2, 3 – соответственно, ее первая xd)x(dϕ и вторая 22 xd)x(d ϕ производные. Если в центре шири-
ны зубца )x(ϕ =1, то на его обращенной к пазу границе )x(ϕ =4,62, т.е. по ширине зубца наблюдает-
ся существенная неравномерность распределения индукции, причем основной ее перепад происходит
в пределах узкой полосы толщиной ~0,002 м вдоль краев зубцов. Вторые производные 2 2/стор zd B dy
и 2 2( )d x d xϕ используются при численной реализации выражения (11).
а б
Рис. 2
Таким образом, экспериментальные данные свидетельствуют о существенной неравномернос-
ти распределения аксиальной составляющей индукции на поверхности крайнего пакета статора, ко-
торая формирует соответствующее неравномерное распределение вихревых токов.
На рис. 3 показана эпюра, которая отображает распределение аксиальной составляющей маг-
нитной индукции на поверхности листа статора.
Для практического использования таблично заданных
функций ( )стор zB y , ( )xϕ и их производных целесообразно про-
вести их аппроксимацию с помощью полиномиальных функ-
ций. Численные исследования показали, что такая аппроксима-
ция заданных функций может быть выполнена кубическими по-
линомами третьей степени с точностью не менее 5% на всем
диапазоне изменения аргумента. Распределение аксиальной ин-
дукции и ее первой производной вдоль высоты зубцов на их
поверхности могут быть аппроксимированы следующими по-
линомами:
( )стор zB y = – 69 y3 + 45 y2 – 11 y + 1,041, (17)
( )стор zdB
y
dy
= – 5215 y3 + 1907 y2 – 242,3 y + 13,9. (18)
С учетом реального вида функций ( )xϕ и
( )d x d xϕ они могут быть аппроксимированы по ширине зубцов следующими функциями:
)(xϕ = 1 / (0,216+x 1/ 9 ), (19)
xdxd )(ϕ = 1 / (0,0667+x 1 / 20 ). (20)
Рис. 3
54 ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2013. № 3
Система уравнений и условий (7)−(20) формирует математическую модель вихревых токов и
потерь в крайних пакетах сердечника статора ТГ.
Результаты численных исследований электромагнитного поля, вихревых токов и по-
терь. Далее приведены отдельные результаты моделирования на примере конструкции серийного ТГ
типа ТГВ-300. Для численного решения уравнений использован метод конечных элементов в вычис-
лительной среде COMSOL. Сетка конечных элементов изображена на рис. 1, б. Сторонние источники
тока в зубцах в соответствии с формулами (16) задаются с учетом выражений аппроксимирующих
полиномов (17) – (20) следующим образом:
стор xJ
•
= [(– 5215.y3 + 1907.y2 – 242,3.y +13,9) / (0,216 + x1/ 9 )] e (j Х π / 2,042) / μ 0 , (21)
стор yJ
•
= (69.y3 – 45.y2+11.y–1,041).[1/(0,0667+x1/20) + jπ(1/(0,216+x1/9)/2,042].e (j Х π / 2,042) /μ0. (22)
Для каждого зубца координаты “х” и “у” в выражениях (21), (22) измеряются в локальной сис-
теме координат, связанной с зубцом, причем начало координат расположено в левом углу зубца на
его коронке. Выражения (21), (22) используются для половины ширины зубца, а на второй его поло-
вине ввиду предполагаемой симметрии картины поля значения плотностей тока принимаются сим-
метричными. Такая симметрия поля предполагается также и в конструкции зубца крайнего пакета
статора, в которой для уменьшения потерь в зубцах по середине его ширины выполняют продольный
разрез, существенно влияющий на распределение вихревых токов. В конструкции ТГВ-300 с целью
снижения потерь выполняется также дополнительный разрез у дна паза статора (рис. 1, б).
Координата “Х” в выражениях (21), (22) в функции e (j Хπ / 2,042) измеряется в глобальной систе-
ме координат всего листа.
Важный практический результат, получаемый в результате реализации предложенной модели,
состоит в следующем. В существующих серийных турбогенераторах ТГВ-300 с целью уменьшения
вихревых токов и потерь в крайних пакетах сердечника статора по середине ширины зубцов выпол-
няются продольные разрезы. Выполнение этих разрезов хотя и решает задачу по снижению нагрева
крайних пакетов, но приводит к уменьшению механической прочности зубцов. Опыт эксплуатации
ТГ показывает, что из-за повышенной осевой вибрации крайних пакетов разрезы зубцов негативно
влияют на надежность зубцово-пазовой зоны статора, сокращают гарантийные сроки работы ТГ. По-
этому в последнее время изучается возможность отказа от разреза зубцов крайних пакетов в процессе
модернизации ТГ. Для оценки такой возможности проведен сравнительный анализ величин вихревых
токов и потерь в ТГ при наличии продольных разрезов зубцов статора и при их отсутствии.
На рис. 4 показан фрагмент листа статора, на котором изображены сплошные и разрезанные
зубцы, условно размещенные на одном листе. Буквами обозначены отдельные сечения, в которых
анализировалось распределение вихревых
токов. На рис. 5 показаны эпюры распреде-
ления плотности тока в коронках зубцов: на
рис. 5, а – в сечении С-D разрезанного зуб-
ца, а на рис. 5, б – в сечении E-F сплошного
зубца. Плотность тока в сечении E-F состав-
ляет 1,05 А/мм2, а в сечении С-D разрезан-
ного зубца равна 0,75 А/мм2, то есть при
прочих равных условиях плотность тока в
коронке сплошного зубца в 1,05/0,75 = 1,4
разa больше, чем в коронке разрезанного
зубца. При этом максимальные значения в
разрезанных зубцах возникают не только на
внешних краях зубцов, граничащих с паза-
ми статора, но и на внутренних краях, кото-
рые граничат с разрезами зубцов. Удельные
потери в коронках сплошных зубцов больше
в 1,96 раз.
Рис. 4
ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2013. № 3 55
а б
Рис. 5
Плотность тока в сечении I-J возле ножки сплошного зубца равна 0,1 А/мм2, а в сечении G-H
разрезанного зубца составляет 0,0625 А/мм2 (т.е. в 1,6 раз меньше). Удельные потери в ножке сплош-
ного зубца превышают в 2,5 раза потери в разрезанном зубце. Плотность тока на дне паза в сечениях
K-L и M-N приблизительно одинакова в обоих вариантах и по величине (0,06 … 0,07 А/мм2) прибли-
жается к плотности тока в ярме статора.
В обоих вариантах по высоте зубца наблюдается существенная неравномерность плотности
тока: в ножках зубцов по сравнению с коронками зубцов плотность тока снижается в 7 … 10 раз. Та-
ким образом, вихревые токи, которые индуктируются в зубцах статора аксиальным магнитным пото-
ком, замыкаются, в основном, в пределах зубцов, не выходя в ярмо. Причем большая часть токов
замыкаются в тонком слое около коронки зубца, как показано на рис. 6. Это не подтверждает сущест-
вующие представления о том, что разрезание зубцов статора ведет к существенному (в 2 раза) увели-
чению длины пути для протекания тока и, как результат, к двукратному снижению величины вихре-
вых токов в зубце. В действительности, выявленное в результате сравнительного анализа снижение
плотности вихревых токов в разрезанных зубцах по сравнению с токами в сплошных зубцах меньше
и, как указывалось выше, например, в наиболее нагруженных коронках зубцов такое снижение со-
ставляет примерно 1,4 раза. Необходимо отметить, что уровни расчетных значений плотностей тока в
листах с разрезами хорошо согласуются с экспериментальными данными.
Таким образом, отсутствие продольного разреза зубцов приводит к указанному росту локаль-
ных максимальных вихревых токов и потерь в коронках зубцов крайних пакетов
статора, который создает определенную опасность для электрической изоляции об-
мотки статора. Однако при обеспечении соответствующего охлаждения зубцово-
пазовой зоны статора, а также учитывая большую механическую прочность сплош-
ных зубцов, которая уменьшает вероятность их усталостного разрушения и даль-
нейшего механического повреждения изоляции обмотки, варианты зубцов крайних
пакетов сердечника статора без продольных разрезов являются перспективными для
дальнейшей разработки и внедрения в модернизируемых конструкциях ТГ.
Выводы. Разработана полевая математическая модель для анализа вихре-
вых токов и потерь в крайних пакетах сердечника статора турбогенератора, обу-
словленных аксиальной составляющей магнитной индукции на поверхности край-
них пакетов. В модели задание источников поля осуществляется либо на основе
экспериментальных данных, полученных при измерении аксиальной составляющей магнитной ин-
дукции, либо на основе расчетных данных, полученных по другим методикам.
Распределение вихревых токов в зубцах характеризуется существенной неравномерностью:
наибольшие токи возникают в коронках зубцов, уменьшаясь вдоль высоты зубцов по направлению к
их ножкам в 7 … 10 раз.
Выполненный при одинаковых расчетных условиях сравнительный анализ вихревых токов и
потерь в сплошных и разрезанных зубцах крайних пакетов статора показал, что выполнение про-
дольных разрезов в зубцах турбогенератора ТГВ-300 ведет по сравнению со сплошными зубцами к
Рис. 6
56 ISSN 1607-7970. Техн. електродинаміка. 2013. № 3
снижению токов в коронках в 1,4 раза. С учетом большей механической прочности сплошных зубцов
такое увеличение потерь можно cкомпенсировать применением новых методов экранирования, при
этом вариант конструкции крайних пакетов со сплошными зубцами будет более перспективным для
применения в модернизируемых конструкциях ТГВ-300.
1. Постников И.М., Станиславский Л.Я., Счастливый Г.Г. Электромагнитные и тепловые про-
цессы в концевых частях мощных турбогенераторов. − К.: Наукова думка, 1971. − 360 с.
2. Счастливый Г.Г, Титко А.И., Федоренко Г.М., Коваленко В.П. Надежность современных и пер-
спективных турбогенераторов. − К.: Наукова думка, 1978. − 224 с.
3. Титко А.И., Васьковский Ю.Н. Синхронно-асинхронные турбогенераторы. − К.: Наукова дум-
ка, 2010. − 248 с.
4. Титко О.І., Васьковський Ю.М. Синхронно-асинхронні турбогенератори в структурі генерую-
чих потужностей енергосистем. Наукові основи створення та їхня експлуатація // Технічна електродинаміка. −
2012. − №2. − С. 87−88.
УДК 621.313.333
МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ВИХРОВИХ СТРУМІВ І ВТРАТ В КРАЙНІХ ПАКЕТАХ СТАТОРА
ТУРБОГЕНЕРАТОРА
Ю.М.Васьковський, докт.техн.наук, О.І.Титко, чл.-кор. НАН України
Інститут електродинаміки НАН України,
пр. Перемоги, 56, Київ-57, 03680, Україна.
e-mail: vun157@voliacable.com
Достовірний розрахунок струмів і втрат у крайніх пакетах осердя статора необхідний при розробленні нових технічних
рішень у модернізованих турбогенераторах. У статті розроблену польову математичну модель вихрових струмів і втрат
у крайніх пакетах осердя статора турбогенератора. Для задання джерел поля в моделі використовуються експеримента-
льні дані, що підвищує достовірність розрахункових результатів. Проаналізовано вплив поздовжнього розрізу зубців край-
ніх пакетів на величини струмів і втрат. Показано, що виконання поздовжніх розрізів в зубцях турбогенератора ТГВ-300
призводить до зниження струмів у зубцях в 1,4 рази. Однак, враховуючи велику механічну міцність суцільних зубців, таке
збільшення втрат можна компенсувати застосуванням нових методів екранування. При цьому крайні пакети з суцільними
зубцями більш перспективні для застосування в модернізованих ТГВ-300. Бібл. 4, рис. 6.
Ключові слова: крайні пакети осердя статора турбогенератора, польова математична модель, вихрові струми і втрати.
MATHEMATICAL MODELING OF EDDY CURRENTS AND LOSSES IN END PACKETS TURBO GENERATOR
STATOR CORE
Ju.M.Vaskovskyi, O.I.Tytko
Institute of Electrodynamics National Academy of Sciences of Ukraine,
pr. Peremohy, 56, Kyiv-57, 03680, Ukraine.
e-mail: vun157@voliacable.com
The reliable calculation of currents and losses in the end packages of stator core is needed at development of new technical
decisions in the modernized turbo generators. The field mathematical model for the analysis of currents and losses in the end
packets of stator core of turbo generator is worked in the article. For determination of the field sources in the model experi-
mental data are used, that increase authenticity of calculation results. Influence of longitudinal cuts of teeth of end packets on
the value of currents and losses is analyzed. It is shown that the implementation of longitudinal cuts in the teeth of the turbo
generator ТGV- 300 reduces the currents in the teeth of 1.4 times. However, taking into account large mechanical durability
of complete teeth, such increase of losses maybe to compensate application of new methods of screening. Thus end packets
with complete teeth are more perspective for application in modernized ТGV-300 . References 4, figures 6.
Keywords: end packets of the stator core of turbo generator, field mathematical model, currents and losses.
1. Postnikov I.М., Stanislavskii L.Ya., Shchastlivyi G.G. The electromagnetic and thermal processes in end-
capping parts of powerful turbo generators. − Kyiv: Naukova dumka, 1971. − 360 p. (Rus)
2. Shchastlivyi G.G., Titko A.I., Fedorenko G.M., Kovalenko V.P. Reliability of modern and perspective turbo
generators. − Kyiv: Naukova dumka, 1978. − 224 p. (Rus)
3. Titko A.I., Vaskovskii Ju.N. Synchronous-asynchronous turbo generators. − Kyiv: Naukova dumka, 2010. −
248 p. (Rus)
4. Tytko O.I., Vaskovskyi Ju.M. Synchronous-asynchronous turbo generators in the structure of power
generation capacity. Scientific basis of creation and their operation // Tekhnichna elektrodynamika. − 2012. − № 2. −
Pp. 87−88. (Ukr)
Надійшла 15.10.2012
Received 15.10.2012
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-62308 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1607-7970 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T13:09:39Z |
| publishDate | 2013 |
| publisher | Інститут електродинаміки НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Васьковский, Ю.Н. Титко, А.И. 2014-05-19T19:48:53Z 2014-05-19T19:48:53Z 2013 Математическое моделирование вихревых токов и потерь в крайних пакетах сердечника статора турбогенератора / Ю.Н. Васьковский, А.И. Титко // Технічна електродинаміка. — 2013. — № 3. — С. 50–56. — Бібліогр.: 4 назв. — pос. 1607-7970 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/62308 621.313.322 Достоверный расчет токов и потерь в крайних пакетах сердечника статора необходим при разработке новых технических решений в модернизируемых турбогенераторах. В статье разработана полевая математическая модель вихревых токов и потерь в крайних пакетах сердечника статора турбогенератора. Достовірний розрахунок струмів і втрат у крайніх пакетах осердя статора необхідний при розробленні нових технічних рішень у модернізованих турбогенераторах. У статті розроблену польову математичну модель вихрових струмів і втрат у крайніх пакетах осердя статора турбогенератора. The reliable calculation of currents and losses in the end packages of stator core is needed at development of new technical decisions in the modernized turbo generators. The field mathematical model for the analysis of currents and losses in the end packets of stator core of turbo generator is worked in the article. ru Інститут електродинаміки НАН України Технічна електродинаміка Електромеханічне перетворення енергії Математическое моделирование вихревых токов и потерь в крайних пакетах сердечника статора турбогенератора Математичне моделювання вихрових струмів і втрат в крайніх пакетах статора турбогенератора Mathematical modeling of eddy currents and losses in end packets turbo generator stator core Article published earlier |
| spellingShingle | Математическое моделирование вихревых токов и потерь в крайних пакетах сердечника статора турбогенератора Васьковский, Ю.Н. Титко, А.И. Електромеханічне перетворення енергії |
| title | Математическое моделирование вихревых токов и потерь в крайних пакетах сердечника статора турбогенератора |
| title_alt | Математичне моделювання вихрових струмів і втрат в крайніх пакетах статора турбогенератора Mathematical modeling of eddy currents and losses in end packets turbo generator stator core |
| title_full | Математическое моделирование вихревых токов и потерь в крайних пакетах сердечника статора турбогенератора |
| title_fullStr | Математическое моделирование вихревых токов и потерь в крайних пакетах сердечника статора турбогенератора |
| title_full_unstemmed | Математическое моделирование вихревых токов и потерь в крайних пакетах сердечника статора турбогенератора |
| title_short | Математическое моделирование вихревых токов и потерь в крайних пакетах сердечника статора турбогенератора |
| title_sort | математическое моделирование вихревых токов и потерь в крайних пакетах сердечника статора турбогенератора |
| topic | Електромеханічне перетворення енергії |
| topic_facet | Електромеханічне перетворення енергії |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/62308 |
| work_keys_str_mv | AT vasʹkovskiiûn matematičeskoemodelirovanievihrevyhtokovipoterʹvkrainihpaketahserdečnikastatoraturbogeneratora AT titkoai matematičeskoemodelirovanievihrevyhtokovipoterʹvkrainihpaketahserdečnikastatoraturbogeneratora AT vasʹkovskiiûn matematičnemodelûvannâvihrovihstrumívívtratvkrainíhpaketahstatoraturbogeneratora AT titkoai matematičnemodelûvannâvihrovihstrumívívtratvkrainíhpaketahstatoraturbogeneratora AT vasʹkovskiiûn mathematicalmodelingofeddycurrentsandlossesinendpacketsturbogeneratorstatorcore AT titkoai mathematicalmodelingofeddycurrentsandlossesinendpacketsturbogeneratorstatorcore |