定子铁损计算方法
定子铁损计算方法
定子铁损试验技术方案定子铁损试验技术方案.1 概述.1.1 概述水电站水轮发电机组设备由水电设备有限公司制造供货。
定子机座由8瓣组成，外径Ф14100mm，定子铁芯内径Ф13400mm，定子铁芯高度1578mm。
铁芯共由44小段组成，中间有43个通风沟。
铁芯重129t。
定子在安装间内进行机座组圆、合缝焊接、铁芯叠装等工作，铁损试验在定子组装叠片完毕，定子下线开始之前进行。
.1.2 试验目的发电机定子铁芯是由薄硅钢片现场叠装而成。
在铁芯硅钢片的制造或现场叠装过程中，可能存在片间绝缘损坏，从而造成片间短路。
为了防止运行中因片间短路引起局部过热，甚至威胁到机组的安全运行，在定子铁芯组装完成后，必须进行铁损试验，以检查铁芯片间绝缘是否短路，压紧螺栓是否压紧。
试验中，测量定子铁芯的总有功损耗、磁轭的温度，查找局部过热点，从而计算出铁芯的单位损耗及温升，发现可能存在的局部缺陷，综合判断定子铁芯的制造、安装质量是否符合设计要求。
.1.3 试验基本原理铁损试验的基本原理是：在叠装完成的发电机定子铁芯上缠绕励磁绕组，绕组中通入交流电流，使之在铁芯内部产生接近饱和状态的交变磁通，从而在铁芯中产生涡流和磁滞损耗，使铁芯发热。
同时，使铁芯中片间绝缘受损或劣化部分产生较大的涡流，温度很快升高。
用埋设的热电偶测量铁芯、上、下压板及定子机座的温度，计算出温升和温差；用红外线测温仪查找局部过热点及辅助测温；在铁芯上缠绕测量绕组，测量其感应电压，计算出铁芯总的有功损耗。
根据测量结果与设计要求比较，来判断定子铁芯的制造、安装质量。
.2 编制依据(1) GB50150-91 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》(2) SD287-88 《水轮发电机定子现场组装工艺导则》(3) 主机厂家图纸及安装说明书3.3 试验计算机组定子铁芯断面如图1。
图1 定子铁芯断面图1) 基本参数铁芯内径d1=13400 mm 铁芯外径d2=14100 mm 铁芯高h=1578 mm 铁芯压紧系数取k=0.96 通风沟宽度b=6 mm 通风沟数量n=43 硅钢片安匝数取H=1.7安匝/厘米槽深h1=159.6mm 2) 计算(1) 铁芯有效长度L=k×（h-n×b）=0.96*（1578-43*6）＝1267.2mm=126.7cm (2) 铁芯轭部宽度ha=（d2-d1）/2-h1=（14100-13400）/2-159.6＝190.4 mm=19.04cm (3) 铁芯截面积S=L×ha=126.7*19.04＝2412.368cm2 =0.2412 m2 (4) 励磁线圈匝数W1=U1/(4.44f×S×B)×108=162.214（取B=1.05×104高斯）考虑到压降的影响，取W1=184匝(5) 励磁绕组电流I=π（d2- ha）H/ W1=40.4A （令H=1.7）定子铁损试验技术方案4 (6) 电源容量P=3U1I=699.7KVA 若测量线圈取W2=1匝，则测量电压U2= U1 W2/ W1=10000/184=54.35V 励磁线圈导线的选择：按每mm2载流量3.5A计算，所需励磁电缆芯线截面积为40.4 /3.5=11.54mm2，拟选用25mm2的10KV电缆缠绕，缠绕长度约为1122米，过渡长度为260米，所需励磁电缆长度约为1382米。
车用电机定子铁芯损耗的分析与计算
车用电机定子铁芯损耗的分析与计算王淑旺;朱标龙;田旭;刘马林;江曼【摘要】定子铁芯损耗是车用永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)的主要损耗之一,对其深入分析与计算,可为电机的效率提升和散热优化指明方向.文章运用Ansoft Maxwell软件对工作在25 kW、3 000 r/min和25 kW、7 200 r/min 2种工况下的电机进行了电磁场仿真,比较分析了与定子铁芯损耗关系密切的磁密变化.根据分析结果,提出了一种考虑旋转磁化、局部磁滞回线和谐波涡流的损耗计算模型,并用该模型计算了2种工况下的定子铁芯总损耗.对工作在相应工况下的电机进行试验,结果表明计算值与试验值相比误差均在8％之内.【期刊名称】《合肥工业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(039)010【总页数】5页(P1311-1315)【关键词】永磁同步电机(PMSM);Ansoft Maxwell软件;定子铁芯损耗;磁密分析;损耗计算模型【作者】王淑旺;朱标龙;田旭;刘马林;江曼【作者单位】合肥工业大学机械与汽车工程学院,安徽合肥230009;合肥工业大学机械与汽车工程学院,安徽合肥230009;安徽巨一自动化装备有限公司,安徽合肥230001;合肥工业大学机械与汽车工程学院,安徽合肥230009;合肥工业大学机械与汽车工程学院,安徽合肥230009【正文语种】中文【中图分类】TM351永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)广泛应用于电动汽车[1]驱动系统,效率及散热性能是电机的重要评价指标。
电机工作时,产生的复杂损耗不仅影响电机效率,也会导致电机温度升高。
为了准确评估电机效率和预测电机最大温升,需要对其损耗进行分析与计算。
车用电机定子铁芯损耗的计算一直是电机损耗研究的一个难点。
工作状态下PMSM的定子铁芯中同时存在交变和旋转2种磁化方式。
水电站企业发电机定子铁损温升试验的探讨
水电站企业发电机定子铁损温升试验的探讨摘要:水轮发电机组定子铁芯是由硅钢片叠合组装而成。
铁损温升试验是用专用电缆按一定匝数缠绕在定子铁芯上并通以工频交流电流,使之铁芯内部产生交变磁通,如果叠片间有气隙或绝缘不良就会局部产生较大涡流而发热,同时,利用仪表可测出铁芯损耗和温升,从而判断检查定子铁芯制造和现场安装的整体质量。
关键词:铁损温升试验定子铁芯水力发电机组交变磁通气隙官地水电站位于四川省凉山州西昌市与盐源县交界的雅砻江上,装有4台单机容量为600MW水轮发电机组,年平均发电量为111.29亿kW·h。
计划于2012年3月首台机组并网发电。
定子铁芯采用高导磁、低损耗、无时效的50H250型冷轧0.5mm厚薄硅钢片叠成,F级绝缘,叠装后的定子槽深和槽宽的误差均控制在0.15mm范围内。
官地水电站定子铁芯是在安装间进行叠片组装的,#1机定子铁芯于2010年12月开始叠装,在吊入机坑前,进行铁损试验。
2011年1月15日定子铁芯磁化试验顺利完成。
1 试验目的铁芯磁化试验目的就是检查定子铁芯硅钢片厂家制造、现场安装中,是否存在短路、绝缘不良等情况。
如不进行试验,一旦存在缺陷,就无法及时发现,当机组投运后,因片间短路可能引起局部过热,将会加速铁芯及定子线圈的老化,所以,应按照《电气设备交接试验标准》(GB 50150-91)进行定子铁芯温升试验。
2 试验原理在发电机定子叠片、压紧后的铁芯上缠绕励磁绕组,绕组中通入一定的工频电流,使之在铁芯内部产生接近饱和状态的交变磁通,通常取磁感应强度为1T～1.2T,使铁芯发热,从而诊断过热点。
试验中,测出定子铁芯、上下齿压板及定子机座的温度,计算出温升和温差;测出铁芯中不同时刻的磁感应强度,计算出铁芯的有功损耗。
通过测量值、计算值与设计值的比较,判断定子铁芯安装质量。
3 试验计算当励磁线圈匝数较多时,考虑线圈本身的电压降,W1选定应比计算少1匝,故取63匝。
铁心损耗计算
nv
li 据
励磁线圈施加电压
定子铁心磁通密度 电源频率 励磁线圈匝数 测量线圈匝数 除去线路10%压降后匝数 测量线圈感应电压 定子铁心有效平均直径 定子铁心单位长度所需安匝数 铁心消耗的全部安匝数 励磁电流 所需电源容量
U
B f W2 W1 U2 Dp αW ΣαW I P1
396 V
1T 50 Hz 53.28952697 8 40 79.2 415.32 1.6 2086.56768 52.164192 V cm A/cm A/cm A
36.13935222 KVA
3、实际测量数据
测量线圈电压
实际励磁电压
V2
V1
55 V
392 V
功率表读数
实际功率损耗 实际磁通密度
1、基本数据
水轮发电机额定电压 水轮发电机额定容量 100℃时绕组计算绝缘电阻 室温 室温t下绝缘电阻
符号 Un Sn R t Rt
数值 10500 4444 10.05323427 0 1105.364798
单位 V kvA MΩ ℃ MΩ
备注
71.28
1.5-2.7
备注
P0
P B
0.8 KW
4 KW 0.924240233 T
10000高斯时功率损耗 定子铁心有效总重
P10 G
4.6826344 KW 3404.924155 Kg
1T时铁心单位损耗
铁心初始温度 铁心最高温度 铁心最低温度 铁心最大温差 铁心最高温升
△P10 1.37525 W/Kg
t0 t1 t2 △t △t10 8℃ 21 ℃ 15 ℃ 7.0239516 ℃ 15.2185618 ℃
1、基本数据
对发电机定子铁心磁化试验比损耗值的计算分析
对发 电机定 子铁 心磁化试验 比损耗值 的计算分析
成 德 明
（ 浙 江富春江水 电设备有限公司 ， 浙江 桐庐 ３ １ １ ０ ５ ４ ） 摘 要： 自２ ０ ０ ５ 年全 国 旋 转 电机标 准化技术委 员会首次起 草 Ｇ Ｂ ／ Ｔ ２ ０ ８ ３ ５ — ２ ｏ ０ ７ 《 发 电机定 子铁 心磁 化试验导则》 开
损曲线均是用 Ｇ Ｂ ／ Ｔ ３ ６ ５ ５ — ２ ０ ０ ８ ｔ ３ １ 规定的爱泼斯坦方
圈法测 量得 到 。而且 ， 对于无 取 向硅钢 片 ， 组成 爱泼
斯坦方圈的硅钢片一半平行于轧制方向 ，一半垂直
（ ２ ） 由于定子结构上的原 因，可能需要励磁绕
于轧制方向。即， 表１ 中的“ Ｌ ＋ Ｃ ” 列的数据。
第３ ８ 卷 第３ 期
２ ０ １ ５年 ０ ３ 月
水
电 站 机
电 技 术
Ｖ ０ １ ． ３ ８ Ｎ ０ ． ３
Ｍａ ｒ ． ２ ０１ ５ ３１
Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ＆Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｌ ａ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｑ ｕ ｅ ｏ ｆ Ｈｙ ｄ ｒ ｏ ｐ ｏ ｗｅ ｒ Ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
“ 作 为辅 助 的铁心 质量 判别 方法 ， 定 子铁 心 比损
３ 硅钢片的种类及特性
硅钢片从轧制工艺上分有冷轧和热轧，从磁性 能的方 向性分类有有取向和无取 向。 为 了分析方便 ，以冷轧无 取向硅钢片 ５ ０ Ｗ２ ７ ０
耗 Ｂ值 不得大于所用 硅钢片 的标 准 比损耗 的 １ ． ３ 倍 。即 ： ａ ） 透平型同步发电机 Ｅ≤１ ． ３ Ｂ
始， 直到最近对该标准重新修订 ， 对定 子铁心 比损耗值是 否列入质 量判据 ， 以及 比损耗 值限值取何值这 两个 问题一 直存有争议。本文依据相 关数据对 此作 些计算 、 分析 ， 并提 出了作为水轮发 电机定子铁心质量判据的适宜 的比损耗
关于Ansoft maxwell中电机铁耗和涡流损耗计算的说明
考虑到最近很多人在问这个问题，因此专门整理出来，供新手参考。
先谈一下什么情况下需要做铁耗分析。
对常规交流电机（同步或者异步电机），只有定子铁心才会产生铁耗，转子铁心是没有铁耗的，学过电机的人都明白的。
因此，只需要对定子铁心给出B-P曲线（也就是铁损曲线）。
注意，B-P曲线分为单频和多频两种，能给出多频损耗曲线最好，这样maxwell算得准些。
设置完铁损曲线以后，还要记得在excitations/set core loss，对定子铁心勾选才行。
此时，不需要给定子和转子铁心再施加电导率，这是初学者容易忽视的问题。
后处理中，通过result/create transient reports/core loss查看铁耗随时间变化曲线。
再谈一下什么情况下需要做涡流损耗分析。
对永磁电机，永磁体受空间高次谐波的影响，会在表面产生涡流损耗；对实心转子电机，由于是大块导体，因此涡流损耗占绝大部分。
以上两种情况需要考虑做涡流损耗分析。
现以永磁电机为例，具体阐述。
对永磁体设置电导率，然后对每个永磁体分别施加零电流激励源，在excitations/set eddy effect，对永磁体勾选。
注意，若只考虑永磁体的涡流损耗，而不考虑电机其他部分（定转子铁心）的涡流损耗，则只需要给永磁体赋予电导率值，其他部件不需要赋电导率，这是初学者容易搞错的地方。
简而言之，只对需要考虑涡流损耗的部件，施加电导率，零电流激励和set eddy effect。
后处理中，通过results/create transient reports/retangularreport/solid loss查看涡流损耗随时间变化曲线。
最后，再次强调一下，做涡流损耗分析，需要skin depth based refinement网格剖分才行。
以上方法，适用于Ansoft maxwell 13.0.0及以上版本，并适用于所有电机种类。
一、MAXWELL分析磁场时，电气设备或电气元件（无论是电机还是变压器）主要包括两个部分，一个是励磁线圈，另外一个是磁性材料。
某抽蓄电站定子铁损试验介绍
某抽蓄电站定子铁损试验介绍摘要：介绍了某抽蓄电站发电电动机定子铁损试验及计算方法、试验过程，为相关电站的铁损试验提供了借鉴。
关键词：定子、铁损试验1、概述1.1 简述某抽水蓄能电站发电电动机定子采用工地现场组装的安装方式，两瓣定子机座在安装间组焊，进行铁片叠装与紧压，随后进行铁芯磁化试验，合格后进行定子下线工作。
定子铁芯采用DW270-50型低损耗、高导磁、无时效、不老化的冷轧矽钢片，厚度为0.5～0.7mm，表面喷涂厚度为0.02mm的F级绝缘漆以降低涡流损耗。
1.2 磁化试验的目的大、中型水轮发电机组由于运输尺寸、重量等方面的因素限制，发电机定子机座通常采用分瓣制造运输，在安装现场进行组装焊接、铁芯堆积及定子下线等工作。
铁芯磁化试验在定子铁芯堆积、初步压紧完成后进行，其目的就是确认定子铁芯硅钢片设计制造、现场堆积、压紧等整体质量，检查铁片间是否有短路情况，绝缘是否良好。
发电机定子铁芯是由薄硅钢片现场叠装而成，在铁芯硅钢片的制造或现场叠装过程中，可能存在片间绝缘损坏，从而造成片间短路。
为防止运行中因片间短路引起局部过热，威胁到机组的安全运行，在现场定子铁芯组装完成后，必须进行铁芯磁化试验。
另外铁芯磁化试验还能通过振动和发热使铁芯下沉，达到仅由加压所不能达到的进一步压紧铁芯的目的。
1.3 试验基本原理及方法在发电电动机定子铁片堆积、压紧后的铁芯上缠绕励磁绕组，绕组中通入一定的工频电流，使之在铁芯内部产生接近饱和状态的交变磁通，通常取激磁磁感应强度为1～1.2T，铁芯在交变磁通中产生涡流和磁滞损耗，使铁芯发热，温度升高。
若铁片间存在绝缘受损现象，相应部位将会产生较大的局部涡流，使温度急剧上升，出现过热点。
对过热点进行处理，可保障机组长期运行的稳定性。
试验中用酒精温度计或红外线测温计测量定子铁芯、上下齿压板及定子机座的温度，计算出温升和温差；用红外线测温仪扫描查找定子铁芯局部过热点及辅助测温；在铁芯上缠绕测量绕组，测量其感应电压，计算出铁芯中不同时刻的磁感应强度，并根据测得的励磁电流、电压计算出铁芯的有功损耗。
发电机定子铁损试验参数计算方法讨论
发电机定子铁损试验参数计算方法讨论1.概述定子磁化试验是检验定子铁芯装配质量的重要手段，也是检验铁芯自身绝缘性能的重要工序，其基本方法是在定子铁芯上缠绕若干个励磁绕组，将交流电流通入绕组内，此电流在定子铁芯中产生磁场，同时产生涡流与磁滞损耗，使铁芯发热，测量铁芯总的有功损耗与温度，计算出单位重量铁芯损耗与温升，从而判别铁芯叠装的质量。
如果铁芯绝缘不好或铁芯装配质量不佳，当铁芯通过交变磁通时，涡流损失就会增加，造成局部过热，加速铁芯绝缘和线棒绝缘的老化，严重时将造成铁芯绝缘烧伤或线棒击穿事故。
大型水轮发电机定子在现场叠装后，定子铁芯必须进行磁化试验，通过测定温升及单位铁损的方法检查叠片质量，磁化试验为水电站重大电气试验项目之一，试验前后需进行较为复杂的数值计算，现在主要有两种方法，本文将以某电厂定子参数为例，对两种计算方法加以说明，并试着分析产生差异的原因，最后，也提出一种新方法供讨论。
根据国标规定以及厂家铁损试验守则，铁损试验采用0.8—1.0特拉斯的磁通密度，持续时间为90分钟。
试验合格标准：实测单位铁损不大于标准铁损的1.3倍，最高温升不超过25K，最大温差不超过15K。
某电厂发电机定子为工地组合方式，定子机座由4瓣组合焊接，铁片经叠装和紧压后进行铁损试验，定子铁芯采用DW270-50冷扎无取向的硅钢片，每片厚度为0.5mm，冲片表面涂有一定厚度的F级绝缘漆。
铁芯的有关参数如下：型号：SF100－14/5380额定容量：100MW/117.65MVA额定功率因数：0.85（滞后）额定电压：13.8kV额定电流：4922A额定转速：428.6r/min额定频率：50Hz励磁电压：193V励磁电流：1172A定子铁芯外径：D1=5.38(m)定子铁芯内径：D2=4.34(m)定子铁芯长度：L fe=1.90(m)定子铁芯齿高：h c=0.167(m)定子铁芯通风沟数量：n=52定子铁芯通风沟高度：b=0.006(m)定子铁片型号：DW270-50定子铁片厚度：0.5(mm)2.试验的有关计算：2.1 定子铁芯扼部截面S的计算2.1.1定子铁芯有效长度K—定子铁芯叠压系数，片间用绝缘漆时取0.93—0.95。
发电机定子铁损试验方案
发电机定子铁损试验方案1. 概述发电机定子铁芯是由硅钢片叠合组装而成，叠装完成后必须进行铁损试验，通过实测定子铁芯单位质量的损耗，测量铁轭和齿的温度，检查各部温升是否超过规定值，从面综合判断铁芯片间的绝缘是否良好。
铁损试验是发电机大型试验项目之一，试验前必须作大量的计算工作和准备工作。
铁损试验方法：定子铁芯缠绕若干个励磁绕组，将交流电流通入励磁绕组，因交流电流在定子铁芯中产生磁场，而产生涡流和铁磁损耗，使铁芯发热，通过测量铁芯总的有功损耗与温度，计算出单位重量铁损与温升，以此判断铁芯叠装质量优劣。
根据国标《发电机定子铁心磁化试验导则GB/T20835-2007》规定以及厂家《铁损试验守则（61417）》，铁损试验采用8000-10000高斯的磁通密度，持续时间为90分钟。
试验合格标准：实测单位铁损不大于标准铁损1.15W/Kg的1.3倍，即1.495 W/Kg，最高温升不超过25℃，最大温差不超过15℃。
发电机定子为工地组合方式，定子机座由4瓣组合焊接，铁片经叠装和紧压后进行铁损试验，定子铁芯采用DW270-50冷扎无取向的硅钢片，每片厚度为0.5mm，冲片表面涂有一定厚度的F级绝缘漆。
发电机及定子铁芯有关系数如下：型号：SF100－14/5380额定容量：100MW/117.65MVA额定功率因数：0.85（滞后）额定电压：13.8kV额定电流：4922A额定转速：428.6r/min额定频率：50Hz励磁电压：193V励磁电流：1172A定子铁芯外径：D1=538(cm)定子铁芯内径：D2=434(cm)定子铁芯长度：L fe=190(cm)定子铁芯齿高：h c=16.7(cm)定子铁芯通风沟数量：n=52定子铁芯通风沟高度：b=0.6(cm)定子铁片型号：DW270-50定子铁片厚度：0.5(mm)定子铁片标准损耗：1.15(W/kg)（10000高斯）2.试验前的有关计算：2.1 定子铁芯扼部截面S的计算2.1.1定子铁芯有效长度K—定子铁芯叠压系数，片间用绝缘漆时取0.93—0.95。
铁损计算公式
铁损计算公式
铁损是指在交流电力系统中，由于电磁感应而发生的损耗。
铁心
在磁场作用下，会出现磁滞、涡流和剩磁损耗，导致铁心加热、能量
损失，进而降低电机、变压器等设备的效率和可靠性。
因此，计算铁
损十分重要。
铁损计算公式为：P_fe = K_f*B^2*f^2*V，其中，P_fe为铁损功率，K_f为系数，取决于材料、工艺等因素；B为磁感应强度；f为频率；V为铁心体积。
在实际应用中，铁损计算需要考虑多个因素，如铁心材料、形状、大小、工作条件等。
通常情况下，为了减小铁损，可采用合适的材料、设计优化、降低工作磁感应强度等措施。
同时，铁损计算也为电机、
变压器等设备的设计和性能评估提供了依据。
在工程实践中，铁损计算是一项必要而繁琐的工作。
对于初学者
来说，需要注意以下几点：
1. 系数K_f的确定需要经过实验或材料测试，不能简单地进行推测。
2. 频率f对铁损的影响不可忽略，特别是在高频情况下，铁损占
用功率的比例会更大。
3. 体积V的计算涉及到具体形状和尺寸等因素，需要进行准确测
量和计算。
综上所述，铁损计算是电力系统中不可或缺的一环，对于提高设备效率和性能具有重要作用。
在实际应用中，需要注意系数K_f、频率f和体积V等因素，以保证计算结果的准确性和可靠性。
定子铁芯铁损的试验和测试
定子铁芯铁损的试验（1）概述定子铁损试验是检验发电机定子铁芯装配质量的重要方法，也是检验铁芯自身绝缘性能的重要工序。
其基本试验方法是在定子铁芯上缠绕若干组激磁绕组，通入50H Z交流电压，电流在定子铁芯中产生磁场的同时产生涡流与磁滞损耗，使铁芯发热。
通过测量绕组得到的感生电压与激磁电流的有功功率损耗及温度，计算出单位重量铁芯损耗与温升（W/kg），比较判别铁芯叠装质量。
（2）用于定子铁损试验的计算参数1）发电机技术参数：发电机型号：SF100-68/10350SF20-44/6500额定容量111.11MVA23.35MVA额定功率100MW20MW额定功率因数0.90（滞后）0.85（滞后）额定电压15.75kV10.50kV额定电流A额定频率50Hz额定转速88.2r/min136.4r/min2）铁芯参数及试验计算参数（发电机定子结构参数计算）定子铁芯外径D1（mm）定子铁芯内径D2（mm）定子铁芯高度h（mm）定子铁芯磁轭高度（估算）h a=（D1-D2）/2-h c（cm）通风沟高度b（mm）通风沟数量n槽深h c（mm）硅钢片安匝数H0（安匝/cm）×槽宽槽型尺寸hc填充系数K=0.95选择电源频率f=50（Hz）选择激磁电压U=400（V）试验磁通密度B=1T(理论数值)3）试验参数计算铁芯有效高度L＝K×（h-n×b）(mm)定子铁芯磁轭截面积S=L×h a（cm2）激磁线圈匝数的计算W l=U×104/4.44×f×S×B（匝）激磁线圈的电流和功率I=π×（D1-h）×H0/W l(A)P l=I×U×10-3(kVA)测量线圈匝数的计算W m=(U2/U)×W l(匝)，其测量电压为（V）。
激磁线圈电缆截面积：按每平方毫米（铜线）电流密度不大于3安培选择，采用铜芯橡套绝缘软线。
发电机定子铁芯损耗试验方案讲解
发电机定子铁芯损耗试验施工方案批准：初审：编制：设备管理部2015年01月14日发电机定子铁芯损耗试验方案一、施工项目简介我厂发电机为哈尔滨电机厂生产的QFSN-600-2YHG型汽轮发电机，发电机采用内部氢气循环，定子绕组水内冷，定子铁芯及端部结构件氢气表面冷却，转子绕组氢气内冷的冷却方式。
为了防止运行中因片间短路引起局部过热，甚至威胁到机组的安全运行，必须进行铁芯损耗试验。
二、施工方案1、施工准备1.1物资准备1.2人员准备哈尔滨电机厂现场服务人员负责密封垫更换工作，设备管理部电气专业人员配合。
1.3机械设备准备根据现场实际情况，准备扳手、螺丝刀、热成像仪等。
2、施工方案2.1试验原理在发电机定子铁芯上缠绕励磁绕组，绕组中通入一定的工频电流，使之在铁芯内部产生接近饱和状态的交变磁通，通常取励磁磁感应强度为1～1.4 T，铁芯在交变磁通中产生涡流和磁滞损耗，铁芯发热，温度很快升高。
同时，使铁芯中片间绝缘受损或劣化部分产生较大的局部涡流，温度急剧上升，从而找出过热点。
试验中用红外线测温仪测出定子铁芯、上下齿压板及定子机座的温度，计算出温升和温差；用红外线热成像仪扫描查找定子铁芯局部过热点及辅助测温；在铁芯上缠绕测量绕组，测出铁芯中不同时刻的磁感应强度，并根据测得的励磁电流、电压计算出铁芯的有功损耗。
把测量、计算结果与设计要求相比较，来判断定子铁芯的制造、安装整体质量。
2.2试验接线图W1:励磁绕组W2:测量绕组A：测量绕组电流表W：测量绕组功率表V2：测量绕组电压表2.3试验标准2.3.1《电力设备预防性试验规程》（DL/T 596-1996），励磁磁通密度为1.4T（特斯拉）下持续时间为45min,齿的最高温升不得超过25℃,齿的最大温差不大于15℃,单位铁损不得超过该型号硅钢片的允许值(一般在1T时为2.5W/kg).2.3.2《电力设备交接和预防性试验规程》（大唐集团公司Q/CDT 107 001－2005），磁密在1T下齿的最高温升不大于25℃，齿的最大温差不大于15℃，单位损耗不大于1.3倍参考值。
电机铁耗和涡流损耗在maxwe中的计算
考虑到最近很多人在问这个问题，因此专门整理出来，供新手参考。
先谈一下什么情况下需要做铁耗分析。
对常规交流电机（同步或者异步电机），只有定子铁心才会产生铁耗，转子铁心是没有铁耗的，学过电机的人都明白的。
因此，只需要对定子铁心给出B-P曲线（也就是铁损曲线）。
注意，B-P 曲线分为单频和多频两种，能给出多频损耗曲线最好，这样maxwell算得准些。
设置完铁损曲线以后，还要记得在excitations/set core loss，对定子铁心勾选才行。
此时，不需要给定子和转子铁心再施加电导率，这是初学者容易忽视的问题。
后处理中，通过result/create transient reports/core loss查看铁耗随时间变化曲线。
再谈一下什么情况下需要做涡流损耗分析。
对永磁电机，永磁体受空间高次谐波的影响，会在表面产生涡流损耗；对实心转子电机，由于是大块导体，因此涡流损耗占绝大部分。
以上两种情况需要考虑做涡流损耗分析。
现以永磁电机为例，具体阐述。
对永磁体设置电导率，然后对每个永磁体分别施加零电流激励源，在excitations/set eddy effect，对永磁体勾选。
注意，若只考虑永磁体的涡流损耗，而不考虑电机其他部分（定转子铁心）的涡流损耗，则只需要给永磁体赋予电导率值，其他部件不需要赋电导率，这是初学者容易搞错的地方。
简而言之，只对需要考虑涡流损耗的部件，施加电导率，零电流激励和set eddy effect。
后处理中，通过results/create transient reports/retangular report/solid loss查看涡流损耗随时间变化曲线。
最后，再次强调一下，做涡流损耗分析，需要skin depth based refinement 网格剖分才行。
以上方法，适用于Ansoft maxwell 13.0.0及以上版本，并适用于所有电机种类。
一、MAXWELL分析磁场时，电气设备或电气元件（无论是电机还是变压器）主要包括两个部分，一个是励磁线圈，另外一个是磁性材料。
#9发电机定子铁芯损耗试验技术方案
技术方案项目名称：#9 发电机定子铁芯损耗试验编制：审核：会签：批准：天津军粮城发电有限公司2011 年7 月26 日发电机定子铁芯是由硅钢片叠合组装而成的。
由于制造和检修可能存在的质量不良，或在运行中，由于热和机械力的作用，可引起片间绝缘损坏，造成短路，在短路区域形成局部过热，引起发动机定子线圈绝缘损伤，从而威胁机组的安全运行。
所以发电机在交接时或运行中，对铁芯绝缘有怀疑时，或铁芯全部或局部修理后，或发电机定子打槽楔前后，需进行定子铁芯的损耗试验，以测量铁芯单位质量的损耗，测量铁轭和齿的温度，检查各部温升是否超过规定值，从而综合判断铁芯片间的绝缘是否良好。
一试验目的通过发电机定子铁芯损耗试验测量定子铁芯单位损耗，测量铁轭和齿部温度，检查各部温升是否超过标准值，综合判定片间绝缘是否良好，有无短路。
二发电机参数型号：QFSN-350-2 额定功率：350MW 额定电压：20kV 额定电流：11887A 功率因数：0.85 频率：50Hz 转速：3000r/min 定转子绝缘等级：F生产厂家：哈尔滨电机厂有限责任公司投运日期：2010年7月三试验依据及标准1DL/T596-1996 《电力设备预防性试验规程》与华北电网有限公司《电力设备交接和预防性试验规程》。
2磁密在1T 下持续试验时间为90min，齿的最高温升不大于25K ，齿的最大温差不大于15K，单位损耗不大于1.3 倍参考值。
对直径较大的发电机试验时应注意校正由于磁通密度分布不均匀所引起的误差。
3试验时的各部分温升及损耗值与出厂值比较应无明显增大。
三试验方法1试验原理接线定子铁损试验一般接线如图1 所示，由于励磁线圈W1 和测量线圈W2 集中布置，对大型发电机因其漏磁对试验结果影响较大。
图中测量线圈W2 应布置于磁通均匀或接近均匀的区域。
将发电机转子抽出后，定子绕组应三相短路接地。
如定子绕组有尚未消除的接地点时，则绕组只需短路，不可再接地，以免多点接地使铁芯烧坏。
定子铁芯铁损试验
定子铁芯铁损试验（1）概述定子铁损试验是检验发电机定子铁芯装配质量的重要方法，也是检验铁芯自身绝缘性能的重要工序。
其基本试验方法是在定子铁芯上缠绕若干组激磁绕组，通入50H Z交流电压，电流在定子铁芯中产生磁场的同时产生涡流与磁滞损耗，使铁芯发热。
通过测量绕组得到的感生电压与激磁电流的有功功率损耗及温度，计算出单位重量铁芯损耗与温升（W/kg），比较判别铁芯叠装质量。
（2）用于定子铁损试验的计算参数1）发电机技术参数：发电机型号：SF100-68/10350SF20-44/6500 额定容量111.11MV A23.35MV A额定功率100 MW20 MW额定功率因数0.90（滞后）0.85（滞后）额定电压15.75kV10.50kV额定电流 A额定频率50Hz额定转速88.2r/min136.4r/min 2）铁芯参数及试验计算参数（发电机定子结构参数计算）定子铁芯外径D1（mm）定子铁芯内径D2（mm）定子铁芯高度h（mm）定子铁芯磁轭高度（估算）h a=（D1-D2）/2-h c（cm）通风沟高度b（mm）通风沟数量n槽深 h c （mm ）硅钢片安匝数 H 0 （安匝/cm ） 槽型尺寸 h c ×槽宽 填充系数K=0.95 选择电源频率f=50（Hz ） 选择激磁电压U=400（V ） 试验磁通密度B= 1T (理论数值) 3）试验参数计算铁芯有效高度 L ＝K ×（h-n ×b ） (mm) 定子铁芯磁轭截面积 S=L ×h a （cm 2）激磁线圈匝数的计算 W l =U ×104/4.44×f ×S ×B （匝） 激磁线圈的电流和功率 I=π×（D 1-h ）×H 0/W l (A) P l =I ×U ×10-3 (kVA)测量线圈匝数的计算 W m =(U 2/U) ×W l (匝)，其测量电压为（V ）。
定子铁芯铁损的试验和测试
定子铁芯铁损的试验（1）概述定子铁损试验是检验发电机定子铁芯装配质量的重要方法，也是检验铁芯自身绝缘性能的重要工序。
其基本试验方法是在定子铁芯上缠绕若干组激磁绕组，通入50H Z交流电压，电流在定子铁芯中产生磁场的同时产生涡流与磁滞损耗，使铁芯发热。
通过测量绕组得到的感生电压与激磁电流的有功功率损耗及温度，计算出单位重量铁芯损耗与温升（W/kg），比较判别铁芯叠装质量。
（2）用于定子铁损试验的计算参数1）发电机技术参数：发电机型号：SF100-68/10350SF20-44/6500额定容量111.11MVA23.35MVA额定功率100MW20MW额定功率因数0.90（滞后）0.85（滞后）额定电压15.75kV10.50kV额定电流A额定频率50Hz额定转速88.2r/min136.4r/min2）铁芯参数及试验计算参数（发电机定子结构参数计算）定子铁芯外径D1（mm）定子铁芯内径D2（mm）定子铁芯高度h（mm）定子铁芯磁轭高度（估算）h a=（D1-D2）/2-h c（cm）通风沟高度b（mm）通风沟数量n槽深h c（mm）硅钢片安匝数H0（安匝/cm）槽型尺寸h×槽宽c填充系数K=0.95选择电源频率f=50（Hz）选择激磁电压U=400（V）试验磁通密度B=1T(理论数值)3）试验参数计算铁芯有效高度L＝K×（h-n×b）(mm)定子铁芯磁轭截面积S=L×h a（cm2）激磁线圈匝数的计算W l=U×104/4.44×f×S×B（匝）激磁线圈的电流和功率I=π×（D1-h）×H0/W l(A)P l=I×U×10-3(kVA)测量线圈匝数的计算W m=(U2/U)×W l(匝)，其测量电压为（V）。
激磁线圈电缆截面积：按每平方毫米（铜线）电流密度不大于3安培选择，采用铜芯橡套绝缘软线。
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定子铁损试验技术方案
定子铁损试验技术方案.1 概述.1.1 概述水电站水轮发电机组设备由水电设备有限公司制造供货。
定子机座由8瓣组成，外径Ф14100mm，定子铁芯内径Ф13400mm，定子铁芯高度1578mm。
铁芯共由44小段组成，中间有43个通风沟。
铁芯重129t。
定子在安装间内进行机座组圆、合缝焊接、铁芯叠装等工作，铁损试验在定子组装叠片完毕，定子下线开始之前进行。
.1.2 试验目的发电机定子铁芯是由薄硅钢片现场叠装而成。
在铁芯硅钢片的制造或现场叠装过程中，可能存在片间绝缘损坏，从而造成片间短路。
为了防止运行中因片间短路引起局部过热，甚至威胁到机组的安全运行，在定子铁芯组装完成后，必须进行铁损试验，以检查铁芯片间绝缘是否短路，压紧螺栓是否压紧。
试验中，测量定子铁芯的总有功损耗、磁轭的温度，查找局部过热点，从而计算出铁芯的单位损耗及温升，发现可能存在的局部缺陷，综合判断定子铁芯的制造、安装质量是否符合设计要求。
.1.3 试验基本原理铁损试验的基本原理是：在叠装完成的发电机定子铁芯上缠绕励磁绕组，绕组中通入交流电流，使之在铁芯内部产生接近饱和状态的交变磁通，从而在铁芯中产生涡流和磁滞损耗，使铁芯发热。
同时，使铁芯中片间绝缘受损或劣化部分产生较大的涡流，温度很快升高。
用埋设的热电偶测量铁芯、上、下压板及定子机座的温度，计算出温升和温差；用红外线测温仪查找局部过热点及辅助测温；在铁芯上缠绕测量绕组，测量其感应电压，计算出铁芯总的有功损耗。
根据测量结果与设计要求比较，来判断定子铁芯的制造、安装质量。
.2 编制依据(1) GB50150-91 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》(2) SD287-88 《水轮发电机定子现场组装工艺导则》(3) 主机厂家图纸及安装说明书3
.3 试验计算机组定子铁芯断面如图1。
图1 定子铁芯断面图1) 基本参数铁芯内径d1=13400 mm 铁芯外径d2=14100 mm 铁芯高h=1578 mm 铁芯压紧系数取k=0.96 通风沟宽度b=6 mm 通风沟数量n=43 硅钢片安匝数取H=1.7安匝/厘米槽深h1=159.6mm 2) 计算(1) 铁芯有效长度L=k×（h-n×b）=0.96*（1578-43*6）＝1267.2mm=126.7cm (2) 铁芯轭部宽度ha=（d2-d1）/2-h1=（14100-13400）/2-159.6＝190.4 mm=19.04cm (3) 铁芯截面积S=L×ha=126.7*19.04＝2412.368cm2 =0.2412 m2 (4) 励磁线圈匝数W1=U1/(4.44f×S×B)×108=162.214（取B=1.05×104高斯）考虑到压降的影响，取W1=184匝(5) 励磁绕组电流I=π（d2- ha）H/ W1=40.4A （令H=1.7）
定子铁损试验技术方案
4 (6) 电源容量
P=3U1I=699.7KVA 若测量线圈取W2=1匝，则测量电压U2= U1 W2/ W1=10000/184=54.35V 励磁线圈导线的选择：按每mm2载流量3.5A计算，所需励磁电缆芯线截面积为40.4 /3.5=11.54mm2，拟选用25mm2的10KV电缆缠绕，缠绕长度约为1122米，过渡长度为260米，所需励磁电缆长度约为1382米。
.4 试验1) 准备工作 a 对定子进行彻底的清扫，全面检查机座和铁芯；b 将所有的槽样棒取出； c 检查通风沟、上下端部等位置、各环板间，保证各处无残留金属物件；d 完成紧固定子铁芯所有拉杆螺丝等全部机械工作； e 用不小于50mm2的铜编织线将定子机座可靠接地，接地点在±Y 方向两点； f 检查试验仪器、仪表满足试验要求；g 检查供电电源已具备试验条件；h 试验用高压开关柜经调试、试验合格，然后不带负荷分、合闸操作3次，正常；i 准备数
台应急灯和手电筒。
2) 试验布置 a
试验区域布置（见图2）：定子通道座机试验用高压配电柜测量区域试验机坑图2 铁损试验区域布置
定子铁损试验技术方案
5 b 在测量区域设置两张桌子，放置测量仪表，按图4接线。
c 励磁电源布置：铁损试验在发电机机坑里进行，励磁电源进线高压开关柜布置在机组发电机层下游方向第四象限，电源从安装间上部10KV配电房引入高压开关柜。
d 励磁线圈：按图4在定子铁芯上按相同方向缠绕励磁线圈，为了试验期间可能需要的绕组数的变更，励磁电缆长度需留有缠绕定子铁芯两圈约20米的余量，再制作高压电缆头。
e 测量装置的布置：测温装置及铁损测量表计布置在机组发电机层下游方向第四象限高压开关柜旁，信号从各测量点引入；另用远红外测温仪随时监测各位置温度，重点监视各过热区域的温度。
f 测量线圈的布置：为了检查铁芯磁场是否均匀，在铁芯180°方向对称布置两组测量线圈，测量线圈用2.5mm2的导线，按图4在铁子铁芯上缠绕好测量线圈，引至测量仪表并接线。
测量绕组应包绕定子有效铁芯，但不应包绕定子整个机座。
3) 测量布置图测量布置如图3。
铁芯上部下压板测温点铁芯下部测温点测温点测量线圈感应电压机座测温点上压板测温点图3 测量布置剖面图4) 试验接线试验接线如图4：。