发电机的稳定运行对电力的可靠供应尤为关键，保障大容量机组的安全运行意义重大。定子端部绕组或其结构件一旦损坏，就会引发事故。发电机定子绕组端部损坏造成的故障不易监测，一般情况下会突然出现，一旦出现端部故障，需要大量的人力和时间进行修复。因此，此类故障会造成巨大的维修成本及停机损失，需要采取有效措施进行预防。传统的方法是通过提高端部绕组绝缘支架的刚度和强度，或增加绑扎件数量的方法来减小端部绕组的疲劳破坏和振动磨损，从而保障发电机运行的稳定性和安全性。但是这种做法容易造成材料的浪费，增加生产安装的复杂程度，导致发电机加工成本的增高。为了获取端部绕组的疲劳破坏和振动磨损特性，本书主要对发电机定子绕组电磁力及机械响应进行研究。 本书适合机械或电力工程专业以及电机设计与维护人员阅读。

第一篇 总论
第1章 发电机结构及常见机电故障简介
1.1 汽轮发电机结构简介
1.2 双馈式风力发电机简介
1.3 发电机常见机电故障
第2章 发电机绕组力学特性研究概述
2.1 发电机定子绕组力学特性研究的目的和意义
2.2 国内外研究动态
2.2.1 绕组电磁力研究
2.2.2 绕组机械响应研究
2.2.3 气隙偏心和绕组匝间短路故障下的机电特性
2.3 本书主要研究内容
第3章 基于Ansys Workbench的机电系统建模
3.1 Maxwell电磁力仿真模块
3.2 Structual机械结构力学仿真模块
第二篇 汽轮发电机定子绕组力学特性分析
第4章 正常运行时端部绕组电磁力及振动特性
4.1 正常运行时端部绕组电磁力及振动响应理论解析
4.1.1 正常运行时气隙磁密
4.1.2 正常运行时端部绕组电磁力
4.1.3 正常运行时端部绕组振动响应
4.2 正常运行时电磁—结构有限元数值仿真
4.2.1 仿真模型与参数设置
4.2.2 正常运行时气隙磁密分析
4.2.3 正常运行时端部绕组电磁力分析
4.2.4 正常运行时端部绕组振动特性分析
4.3 正常运行时振动特性实验验证
4.3.1 实验设备
4.3.2 实验结果
4.4 本章小结
第5章 转子匝间短路下的端部绕组电磁力及振动特性
5.1 转子绕组匝间短路下端部绕组电磁力及振动响应理论解析
5.1.1 转子绕组匝间短路下气隙磁密
5.1.2 转子绕组匝间短路下端部绕组电磁力
5.1.3 转子绕组匝间短路下端部绕组振动响应
5.2 转子绕组匝间短路下的电磁—结构有限元数值仿真
5.2.1 仿真参数设置
5.2.2 转子绕组匝间短路下气隙磁密分析
5.2.3 转子绕组匝间短路下端部绕组电磁力分析
5.2.4 转子绕组匝间短路下端部绕组振动特性分析
5.3 转子绕组匝间短路下振动特性实验验证
5.3.1 实验方法
5.3.2 实验结果
5.4 本章小结
第6章 气隙静偏心下端部绕组电磁力及振动特性
6.1 气隙静偏心下端部绕组电磁力及振动响应理论解析
6.1.1 气隙静偏心下气隙磁密
6.1.2 气隙静偏心下端部绕组电磁力
6.1.3 气隙静偏心下端部绕组振动响应
6.2 气隙静偏心下电磁—结构有限元数值仿真
6.2.1 仿真参数设置
6.2.2 气隙静偏心下气隙磁密分析
6.2.3 气隙静偏心下端部绕组电磁力分析
6.2.4 气隙静偏心下端部绕组振动特性分析
6.3 气隙静偏心下振动特性实验验证
6.4 本章小结
第7章 机电复合故障下端部绕组的电磁力及振动特性
7.1 机电复合故障下端部绕组电磁力及振动响应理论解析
7.1.1 复合故障下气隙磁密
7.1.2 复合故障下端部绕组电磁力
7.1.3 复合故障下端部绕组振动响应
7.2 机电复合故障下电磁—结构有限元数值仿真
7.2.1 仿真参数设置
7.2.2 复合故障下气隙磁密分析
7.2.3 复合故障下端部绕组电磁力分析
7.2.4 复合故障下端部绕组振动特性分析
7.3 机电复合故障下振动特性实验验证
7.3.1 实验结果
7.3.2 差异性分析
7.4 单一故障与复合故障振动特性对比分析
7.5 本章小结
第三篇 双馈风力发电机绕组力学特性分析
第8章 电磁力及绕组力学响应的理论分析
8.1 气隙磁势分析
8.2 气隙磁导分析
8.3 气隙磁密分析
8.4 电磁力特性分析
8.5 力学响应特性分析
8.6 本章小结
第9章 不同工况下的电磁仿真与静力学响应分析
9.1 电磁仿真分析
9.1.1 仿真模型建立
9.1.2 正常工况下电机仿真结果分析
9.1.3 静偏心故障工况下仿真结果分析
9.1.4 动偏心故障工况下仿真结果分析
9.2 静力学响应仿真分析
9.2.1 仿真模型建立
9.2.2 正常工况下的静力学响应仿真结果
9.2.3 静偏心故障工况下的静力学响应仿真结果
9.2.4 动偏心故障工况的静力学响应仿真结果
9.3 本章小结
第10章 实验方案设计及验证
10.1 实验平台介绍
10.2 气隙偏心故障模拟实验方案设计
10.3 气隙偏心故障模拟方法
10.4 实验结果分析
10.4.1 正常工况
10.4.2 静偏心故障工况
10.4.3 动偏心故障工况
10.5 本章小结
参考文献