水轮发电机端部各向异性涡流磁场及损耗的有限元分析

针对目前的端部场计算模型一般不包括定子铁心，故在定子铁心边段附近关键区域内的磁密计算值与实测值有较大的误差，不能满足工程要求的问题，首次将水轮发电机端部磁场的求解区域扩展到定子铁心中，建立了将端部与定子铁心边段有效部分结合起来总体考虑的新模型，模型中考虑了定子铁心的各向异性及非线性。导出与模型相应的三维各向异性涡流场边值问题及与之等价的条件变分问题。采用有限元法对ＴＳＳ８５４／９０－４０型水轮发电机的端部磁场进行了实例计算，结果表明：新模型能使端部磁场的计算精度大大提高。另外，对影响水轮发电机端部磁场的某些因素进行了分析，为大型水轮发电机端部结构的改进提供了理论依据。