基于有限元法和田口法的同步发电机设计与效率优化

同步发电机是深水半潜式平台上的主发电机装置，提高该发电机的效率对平台电站系统有重要的意义。有限元法是一种非常实用的发电机设计和仿真方法，而田口法则是一种简单有效的优化方法，利用这两种方法对一台8． 6 MW 的同步发电机进行参数计算和优化设计时，可首先通过有限元软件对发电机进行设计和建模，并对其额定运行状况进行仿真分析，找出影响发电机效率的主要参数。其次，通过田口法选择最佳的设计参数组合，最终给出包含定子外径、定转子铁心长度、气隙长度、定子槽高和槽宽、定子绕组导线规格、转子绕组的绕线方式和规格、转子的磁极偏移的主要参数最优组合。仿真实验结果显示，通过田口法进行优化设计，发电机的效率与初始设计相比得到了提高