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失磁工况下永磁同步发电机振动特性与铁芯优化设计

目录

内容综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.1.1永磁同步发电机应用领域概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

1.1.2失磁工况下发电机运行安全问题分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

1.2.1失磁振动机理研究进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

1.2.2发电机结构优化设计研究动态．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

1.3研究目标与内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

1.3.1主要研究目标确定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

1.3.2详细研究内容安排．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

1.4研究方法与技术路线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

1.4.1仿真分析与实验验证方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

1.4.2整体技术路线图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

失磁工况下永磁同步发电机振动机理分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

2.1发电机基本工作原理回顾．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

2.1.1空载运行特性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

2.1.2负载运行特性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

2.2失磁故障模式识别．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

2.2.1失磁原因及现象描述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

2.2.2失磁后电磁场变化分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

2.3振动产生机理探讨．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

2.3.1电磁力激励源分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

2.3.2机械振动传播路径研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

2.4振动特性影响因素研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

2.4.1转速与负载变化影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

2.4.2结构参数敏感性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

发电机结构参数与振动响应关系研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

3.1关键结构参数定义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

3.1.1定子铁芯参数选取．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

3.1.2转子结构参数选取．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

3.2电磁场仿真模型建立．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

3.2.1有限元分析方法应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

3.2.2模型网格划分与验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50

3.3振动响应仿真分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

3.3.1不同转速工况下的振动分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

3.3.2不同负载工况下的振动分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54

3.4仿真结果分析与讨论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．56

3.4.1主要振动特征频率提取．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61

3.4.2结构参数对振动幅值影响规律．．．．．．．．．