【摘 要】
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汽轮发电机转子端区磁场的问题,在多年前就已经提出,但由于端区材质众多、结构形状和端区涡流分布十分复杂,至今还未是到圆满的解决.该文采用目前较成熟的A,ψ-A法,考虑了转
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汽轮发电机转子端区磁场的问题,在多年前就已经提出,但由于端区材质众多、结构形状和端区涡流分布十分复杂,至今还未是到圆满的解决.该文采用目前较成熟的A,ψ-A法,考虑了转子端部各结构件的实际几何形状,将三维有限元计算引入汽轮发电机转子端部磁场的分析中,建立了转子端部三维涡流场的数学模型,并采用伽辽金法对其进行了有限元离散.三维场域有限元分析的前后处理工作也是电磁场数值计算研究的重点,它直接关系到对结果正确性的判断.该文在三维横断面上采用自适应剖分,通过轴向拉伸得到了求解场域的三维直三棱柱分网格,并实现了网络在autoCAD软件下的分层分色显示;在有限元后处理中,提出综合多种方法、从多个侧面综合表达的三维矢量场可视化方法.该文按照节点上实际的自由度数目,实现了有限元方程组总体系数矩阵的生成及存储,减少了矩阵的阶数,缩短了计算时间.三维有限元分析的总体系数矩阵是一个对称正定的稀疏矩阵,该文采用一维变带宽压缩存储,实现了系数矩阵中非零元素的快速寻址,大大减少了存储量,缩短了寻址时间,并建立了与快速寻址相应的求解超大型有限元方程组的计算机算法.提出一种适合处理周期性边界和强加边界的通用算法.使用Visual Fortran编制了上述各部分的应用软件,在对汽轮发电机失磁异步运行工况下的实例分析中得到了较好的验证.
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