不同功率下发电机绕组绝缘受载及性能分析
何玉灵1
杨佳文1
吴学伟1
孙凯1
安家骏1
朱晓光1
王晓丹2
1.华北电力大学 机械工程系,保定 0710032.国能联合动力技术(保定)有限公司,保定 071003
摘要：[目的]风力发电机定子绕组绝缘在波动功率复合载荷下易发生热-机械老化损伤,严重危害运行安全.为此,针对定子绕组在变功率工况下的多物理场受载特征及绝缘性能退化规律开展系统研究.[方法]首先,以250 kW永磁同步风力发电机为对象,建立了端部绕组等效动力学与三维常温/瞬态热传导解析模型;其次,利用Ansys软件平台搭建了高保真电磁-热-结构多物理场耦合仿真流,计算了满载、半载、空载下的温度分布与振动频谱;最后,基于仿真边界,设计并搭建了热-机械多场联合的绝缘加速老化试验平台,对历经180 d变功率模拟老化后的绝缘试样进行了宏、微观机械、导热及介电性能测试.[结果]仿真与试验结果表明,随功率增加,铜耗及电磁激励激增,定子最高温度显著上升,且呈中间高、两端低及下层高于上层的非均匀分布.端部绕组振动受低阶电磁力主导,频谱以100 Hz的2倍频等偶数次谐波为主,且幅值随功率单调递增.经历加速老化后,绝缘带基体产生链断裂损伤;随功率增加,微观开裂加剧,弹性模量、导热系数及体积电阻率显著单调下降,而极性游离基滋生导致相对介电常数单调增加.
关键词：发电机绝缘性能电磁振动温升损伤
分类号：TM31(电机)
论文发表日期：2026-06-30
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 70-77 )
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