Купить статью

В настоящее время разработка неинвазивных методов диагностики электрических машин, и особенно генераторов как основных производителей электрической энергии, с помощью датчиков фиксации магнитного поля является актуальной научно-технической задачей. Для решения этой задачи проведены исследования по разработке метода поиска неисправностей синхронного генератора путем анализа внешнего магнитного поля. В статье рассматриваются основные вопросы компьютерного моделирования внешнего магнитного поля в системе FEMM 4.2 для поиска неисправностей. Приводятся математические выражения для создания компьютерной модели синхронного генератора в двумерном пространстве, на базе которых формируется численное решение внешнего магнитного поля с использованием метода конечных элементов. При моделировании учтены особенности конструкции синхронного генератора. Определены основные этапы работы в системе FEMM 4.2. Геометрическая модель синхронного генератора импортируется из системы автоматизированного проектирования. Физические свойства всех элементов модели определяются конструкционными материалами синхронного генератора и внешнего пространства. Управляющая программа, созданная на основе алгоритма, представленного в статье, позволяет выполнить моделирование вращения индуктора синхронного генератора, автоматизировать расчеты электромагнитного поля и вывод результатов. Приведен пример использования компьютерной модели синхронного генератора для поиска неисправностей путем исследования внешнего магнитного поля. По результатам численного решения внешнего магнитного поля проведен гармонический анализ магнитной индукции исправного синхронного генератора. В статье показано, что диагностическим признаком статического эксцентриситета индуктора синхронного генератора является появление четных гармоник в спектре магнитной индукции внешнего магнитного поля. На основании полученных результатов определена зависимость роста четных гармоник от величины смещения индуктора синхронного генератора.