应用TSTEP的先进电磁设计由于高效的计算机工作站的出现,现在对许多设计应用时间步长有限元方法是可行的。由于有限元时间步长(TETEP)公式精确地模拟了发电机的动态特性,模拟结果已经证实了比那些通过常规分析工具,例如MMF-磁导或等效电路模型获得的结果更精确,更可靠。在以前的文章中已经介绍过有限元时间步进法应用于分析控制大型变速运行电机的噪音。
这种新软件工具的另一个应用也已经在以前的出版物中报道过。该软件包目前的容量包括下列分析和后处理选项:额定端或者饱和曲线上任何其他点发电机总损耗随数字的迭代而变化的曲线1/4周期后,在应用三相短路、额定故障前电压、开路后的磁场分布的开路分析;发电机或电机模式的负荷分析;静态短路分析,如三相或两相短路分析,以及在开路或负荷状态下突然(三相或两相)短路的分析。
示出了在开路运行状态和额定电压下发电机(263MVA,32极,15.7kV,50Hz和每极4个阻尼条)的磁场分布。电枢绕组有每相每极4.5的分数槽,考虑了将两极距模型应用于时间步长模拟。
结语由GE水电公司引进的新的自动化设计优化法能够进行折衷和设计灵敏度的研究,以确定修改设计限制条件和提高技术的效益。
已经描述了电磁有限元程序在水轮发电机设计阶段的应用。特别强调了用于求解凸极同步发电机的稳态时间谐波磁场的时间步长有限元程序和新的软件工具(基于磁导和MMF模型)。后者要求CPU时间明显少于全时间步长有限元模拟。