Preview

Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ

Расширенный поиск

Моделирование электромагнитного поля мощной электрической машины

https://doi.org/10.21122/1029-7448-2021-64-2-130-142

Полный текст:

Аннотация

С помощью математического и физического моделирования получены сведения о распределении электромагнитного поля в торцевой зоне мощного турбогенератора. На основе сравнения осевой составляющей магнитной индукции на поверхности крайнего пакета сердечника статора масштабной физической и математической моделей с данными натурного эксперимента сделаны выводы о достоверности полученных результатов. Данные моделирования и натурного эксперимента соответствуют одному и тому же турбогенератору, что позволяет оценивать корректность построения математической модели. Показано, что физическое моделирование дает возможность оценить закономерности распределения электромагнитного поля (без получения точных количественных показателей) и может использоваться для качественного сравнения эффективности различных конструктивных решений торцевой зоны статора. Однако такие модели не нашли широкого применения, поскольку для формирования содержательных и достаточно подробных выводов относительно параметров и характеристик объекта требуется проведение многочисленных исследований, конструкции торцевой зоны мощных генераторов сложны, а вычисление трехмерных моделей является трудоемким и даже при современной компьютерной технике связано с рядом упрощающих факторов. При математическом моделировании применен последовательный логический переход от простой модели центральной части машины к более сложной модели торцевой зоны с использованием предварительных результатов, что позволяет получить данные о распределении электромагнитного поля в сложных областях. С помощью специализированного программного обеспечения создана достаточно гибкая в плане модификации отдельных составляющих модель, характеризующаяся доступностью, наглядностью и неограниченными возможностями для экспериментирования, в том числе прогнозирования ситуаций, которые ранее не встречались или могут дать непредсказуемый результат.

 

Об авторах

Д. И. Хвалин
Институт проблем безопасности атомных электростанций Национальной академии наук Украины
Украина

Киев



О. Г. Кенсицкий
Институт электродинамики Национальной академии наук Украины
Украина

Адрес для переписки: Кенсицкий Олег Георгиевич – Институт электродинамики Национальной академии наук Украины, просп. Победы, 56, 03057, г. Киев, Украина. Тел.: +38 044 366-26-25
ied1@ied.org.ua



К. А. Кобзарь
Электротяжмаш
Украина

Харьков



Список литературы

1. Вознесенский, А. С. Компьютерные методы в научных исследованиях. Ч. 2: Компьютерное моделирование физических объектов и процессов горного производства / А. С. Вознесенский. М.: МГГУ, 2011. 107 с.

2. Менжинский, А. Б. Разработка и анализ математических моделей генераторов линейного и возвратно-поступательного типов с электромагнитным возбуждением / А. Б. Менжинский, А. Н. Малашин, Ю. В. Суходолов // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2018. Т. 61, № 2. С. 118–128. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2018-61-2-118-128.

3. Постников, И. М. Электромагнитные и тепловые процессы в концевых частях мощных турбогенераторов / И. М. Постников, Л. Я. Станиславский, Г. Г. Счастливый. Киев: Наук. думка, 1971. 360 с.

4. Кенсицький, О. Г. Електромагнітне поле у торцевій зоні турбогенератора при зміні реактивного навантаження / О. Г. Кенсицький, Д. І. Хвалін // Технічна електродинаміка. 2018. № 1. С. 62–68.

5. Турбогенераторы. Расчет и конструкция / В. В. Титов [и др.]. Л.: Энергия, 1967. 896 с.

6. COMSOL Multiphysics Modeling and Simulation Software [Electronic resource]. Mode of access: http://www.comsol.com/.

7. Eddy Current Analysis in the Stator End Structures of Large Capacity Turbine Generators / M. Fujita [et al.] // International Conference on Electrical Machines and Systems, Nov., 2009. Tokyo, 2009. P. 1−6. https://doi.org/10.1109/ICEMS.2009.5382938.

8. Кенсицкий, О. Г. Математическая модель совместного расчета электромагнитного поля и нагревов торцевой зоны мощного турбогенератора / О. Г. Кенсицкий, Д. И. Хвалин, К. А. Кобзарь // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2019. Т. 62, № 1. С. 37–46. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2019-62-1-37-46.

9. Веников, В. А. Физическое моделирование электрических систем / В. А. Веников, А. В. Иванов-Смоленский. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1956. 359 с.

10. Експериментальні дослідження ефективності екранів зубцево-пазової конструкції статорів турбогенераторів / О. І. Титко [та ін.] // Праці Ін-ту електродинаміки НАН України. 2017. Вип. 46. С. 34–42.

11. Дослідження розподілу електромагнітного поля та температури в торцевій зоні осердя статора турбогенератора / О. Г. Кенсицький [та ін.] // Праці Ін-ту електродинаміки НАН України. 2018. Вип 51. С. 47–53.


Для цитирования:


Хвалин Д.И., Кенсицкий О.Г., Кобзарь К.А. Моделирование электромагнитного поля мощной электрической машины. Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. 2021;64(2):130-142. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2021-64-2-130-142

For citation:


Hvalin D.I., Kensytskyi O.H., Kobzar K.O. Simulation of Electromagnetic Field of a Powerful Electrical Machine. ENERGETIKA. Proceedings of CIS higher education institutions and power engineering associations. 2021;64(2):130-142. (In Russ.) https://doi.org/10.21122/1029-7448-2021-64-2-130-142

Просмотров: 61


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1029-7448 (Print)
ISSN 2414-0341 (Online)