水电机组发电机转子圆度分析方法研究.docx

第36卷第10期桃电与金属结构水力发电2010年10月

第36卷第10期

水电机组发电机转子圆度分析方法研究

彭玉成1,郑莉媛1,曹艳2,陈喜阳1(1.华中科技大学能源学院，武汉湖北430074;2.武汉职业技术学院电信系，武汉湖北430074)

摘要：水电机组发电机转子圆度分析对机组的安全、稳定运行非常重要。结合气隙试验的数据，给出了基于优化算法的最小区域圆法、最小二乘圆法、最大内接圆法和最小外接圆法的发电机转子的圆度误差，其中最小二乘圆法还给出了近似解和变通解析解。结论表明，影响转子圆度误差的主要因素是气隙值在圆周方向的变化情况，与定子铁心半径关系不明显。

关键词：圆度；气隙；发电机转子

AnalysisontheRoundnessofHydroelectricGeneratorRotor

PengYucheng,ZhengLiyuan,CaoYan2,ChenXiyang

(1.PowerandEngineeringSchool,HuazhongUniversityofScienceandTechnology,WuhanHubei430074;

2.CollegeofElectronicInformationEngineering,WuhanPolytechnic,WuhanHubei430074)

Abstract:Theroundnessmeasurementandanalysismethodsforgeneratorrotorofthehydro-generatingunit,speciallytheminimumzonecircles(MZC)methodandtheleastsquaremeancircle(LSC)method,areintroducedherein.TheMZCmethodisconsideredasthemostconsistentwiththedefinitionofroundnesserror.Basedontheresultsofairgaptest,theroundnesserrorsofgeneratorrotorwerecalculatedbytheMZCmethod,theLSCmethod,themaximuminscribedcirclemethodandtheminimumcircumscribedcirclemethod.TheISCsolutionsconstituteoftheoptimumsolution.Thesensitivityofthemeasuringdatatotheroundnesserrorwasdiscussed.Theresultshowsthatthemainfactoraffectingtheroundnesserroristhedistributionoftheairgapalongthecircumferentialdirectionratherthantheradiusofthestatorcore.

KeyWords:roundness;airgap;generatorrotor

中图分类号：TM305文献标识码：B文章编号：0559-9342(2010)10-0056-03

水电机组的发电机转子由主轴、转子支架、磁轭线圈、磁极等构成。机组在运行过程中，由于受到电磁拉力、机械力、振动等因素的影响，磁极的位置可能会发生改变。另外转子系统在检修、改造之后，磁极的位置也可能发生变化。磁极的位置决定了水电机组中转子和定子之间的空气间隙(简称气隙)大小，而气隙是一项重要的电磁参数，其均匀性将直接影响电气特性和机械性能的稳定。因此，气隙试验是机组安装、检修等过程中十分重要的环节。

磁极在圆周方向的位置分布情况可以用转子圆度来衡量。关于圆度的评定，国标中有4种方法，即最小区域圆法、最小二乘圆法、最小外接圆法和最大内接圆法1-5。本文基于Matlab的优化工具箱给出了水电机组发电机转子圆度误差的分析，并对圆度数据的处理方法和结果进行了讨论。

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