報告書番号

T96026

タイトル（和文）

不平衡・非定常運転状態の同期機動特性の有限要素法解析

タイトル（英文）

FINITE ELEMENT ANALYSIS OF DYNAMIC PERFORMANCE OF UNBALANCED OR NONSTATIONARY SYNCHRONOUS MACHINES

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

従来，回転機の有限要素法磁界解析分野において，近似的に取り扱われることの多かった，回転，外部回路の特性，回転子表面の渦電流効果，巻線のレーベル転移等を全て完全に考慮できる２次元場非線形有限要素法解析手法を開発した。開発手法を当所既設の原子力模擬同期発電機に適用して，これまで報告者の知るかぎりでは行われたことのない不平衡突発地絡を含む複数のケースにおける同期機磁界や巻線電流，電圧特性等を算出した。計算結果は上記発電機における実測結果とよく一致することを確かめた。また，上記発電機の構造のもつ対称性を利用することによって計算時間を低減し，高調波の影響まで考慮できるシミュレーションでありながら実用的な計算速度を実現した。

概要 （英文）

A TWO-DIMENSIONAL NONLINEAR FINITE ELEMENT CALCULATION METHOD IS PROPOSED TO ANALYZE SYNCHRONOUS MACHINE PERFORMANCE TAKING ROTATION,EXTERNAL CIRCUIT CHARACTERISTICS,EDDY CURRENT EFFECT OF SOLID ROTOR SURFACE,AND LOEBEL TRANSPOSITION INTO FULL ACCAUNT.MOST OF THESE EFFECTS HAVE ONLY BEEN APPROXIMATED SO FAR. THE PROPOSED METHOD TO MODEL A NUCLEAR TURBINE GENERATOR AT CRIEPI TO OBTAIN THE MAGNETICFIELD BEHAVIOR,WINDING CURRENTS,AND VOLTAGE WAVEFORMS.THE SYMMETRICAL STRUCTURE OF THE TARGET MACHINE WAS CONSIDERED IN THE PROGRAM TO ACHIEVE FAST COMPUTATION WHICH AFFORDS REAL USAGE BY SIMULATING HARMONICS. SEVERAL TRANSIENT ANALYSES INCLUDED UNBALANCED SUDDEN GROUNDING FAULTS,WHICH HAS NEVER BEEN CALCULATED USING FEM BEFORE.THE RESULTS ARE IN GOOD AGREEMENT WITH THE TEST RESULTS.

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