考虑偏心的发电机绕组振动与绝缘损伤研究

doi:10.16450/j.cnki.issn.1004-6801.2025.04.003

首页 > 过刊浏览>2025年第45卷第4期 >650-657. DOI:10.16450/j.cnki.issn.1004-6801.2025.04.003

考虑偏心的发电机绕组振动与绝缘损伤研究
DOI:
                        10.16450/j.cnki.issn.1004-6801.2025.04.003
                    
作者:
                        
                        
                    
作者单位:华北电力大学电力机械装备先进制造与智能运维河北省工程研究中心 保定，071003) (2.国网河北省电力有限公司 石家庄，050000
作者简介:代德瑞，男，1998年9月生，博士生。主要研究方向为电机特性分析、检测与失效预防。曾发表《Effect of static/dynamic air-gap eccen-tricity on stator and rotor vibration char-acteristics in doubly-fed induction gener-ator》（《IET Electric Power Applications》2022， Vol.16， No.11)等论文。 E-mail: daiderui123@163.com
通讯作者:何玉灵，男，1984年7月生，博士、教授、博士生导师。主要研究方向为电机特性分析、检测与失效预防。 E-mail: heyuling1@163.com
中图分类号:TM313;TH113.1
基金项目:国家自然科学基金资助项目（52177042）；河北省自然科学基金资助项目（E2022502003、E2021502038）；中央高校基本科研业务费专项基金资助项目（2023MS128）；河北省第三批青年拔尖人才支持计划资助项目（［2018］-27）；河北省高层次人才资助项目（B20231006）

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针对振动作用下发电机绕组绝缘断裂损伤机理与偏心故障影响机制尚未明确的问题，提出考虑静态偏心故障的绕组绝缘损伤分析方法。首先，建立理论模型，对偏心前后的绕组电磁力与绝缘断裂情况进行解析；其次，构建有限元分析模型并进行电磁场分析，验证偏心前后的电磁力分布、幅值及频率变化；然后，进行结构场仿真，揭示绝缘应力分布与裂纹扩展情况；最后，通过实验来验证理论模型与有限元分析结果。结果表明：在正常情况下，各绕组所受电磁力基本相同；发生偏心故障后，气隙减小（增大）处绕组电磁力增大（减小），且偏心不会改变端部绕组的电磁力及振动的频率，主要为二倍频；绕组关节处（尤其是正面）的应力与裂纹应力强度因子最大，最易产生张开型（Ⅰ型）裂纹扩展，且裂纹应力强度因子随着偏心程度的增大而增大。

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收稿日期:2024-08-27
最后修改日期:2024-09-29
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在线发布日期: 2025-09-03
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