带径向通风沟的大型水轮发电机励磁电流计算

励磁电流是大型水轮发电机设计的一个重要参数,直接影响电机的效率、温升等。但受径向通风沟和端部效应的影响,电机铁芯本体磁场沿轴向的分布并不一致。在电机磁路计算时,每一段磁路采用相应的轴向有效长度,很明显该方法并不适用于励磁电流的二维有限元计算。因此,本文提出了电机等效长度计算方法和硅钢片导磁特性等效方法,并将其用于励磁电流的二维有限元计算中。以一台在电站实际运行的真机为例,利用本文提出的方法对其空载和负载励磁电流进行了计算,并与实测结果进行了对比,证明了方法的准确性。

600MW汽轮发电机转子径向通风沟内三维流场的计算与分析

1大型汽轮发电机转子径向通风沟内流场建模 QFSN-600-2YHG汽轮发电机采用整体全封闭、内部氢气循环、定子绕组水内冷、定子铁心及端部结构件氢气表面冷却、转子绕组气隙取气氢内冷的冷却方式。

大型水轮发电机定子径向通风沟与散热

建立了大型水轮发电机定子三维热传导方程，给出了与其相对应的混合边值问题的泛函和条件变分，采用传统计算定子径向通风沟风量的方法，并结合三维有限元法计算了大型水轮发电机定子最热段温度场，同时研究了齿部和轭部风速变化对电机定子绕组温升的影响。

定子通风槽钢对通风沟内流体流动形态的影响

为了研究通风槽钢近轴端的径向位置对通风沟内流体流动形态的影响,依据计算流体力学理论,以YKK400-6、690kW中型高压异步电机为例,建立高压异步电机三维定转子径向通风沟物理模型和数学模型,给出相应的基本假设和边界条件,并进行数值计算和分析,得到了径向通风沟内三维流体场分布。在定子通风槽钢长度不变的基础上,改变定子通风槽钢近轴端的径向位置,通过分析定子通风沟绕组两侧流体的流动特性,得到定子通风槽钢近轴端的径向位置对流体流动形态的影响。计算结果表明,通风槽钢的径向位置直接影响定子绕组的冷却效果。研究结果为电机通风结构优化设计提供了理论依据,并为基于耦合场求解温度场奠定了基础。

转子通风结构对永磁电机转子流体场和温度场的影响

为降低实心转子永磁电机转子温升,以一台全空冷315kW、6kV实心转子永磁电机为例,建立了该电机转子无通风沟的三维全域流体与固体耦合传热数学模型,给出了计算区域边界与假设条件,采用有限体积法求解三维流体与固体耦合传热数学方程组,得到了转子体的温度分布,与实验数据对比验证了计算方法的准确性.由于转子无通风结构,转子体的温度较高.为了降低转子温度,提出了在电机转子上开轴径向通风沟的多种结构方案,研究了转子径向通风沟数量与位置对转子内温度分布及空气运动的影响.结果表明:在转子上开轴径向通风沟能够有效降低转子温度,为实心转子永磁电机通风系统设计提供了理论依据.

径向多结构特征下风力发电机冷却性能研究

为了提升风力发电机的通风冷却性能,降低其运行时的温升,以一台3 MW永磁风力发电机为例,结合发电机的通风冷却性能及结构特点,在基本假设的基础上,建立发电机定转子流固耦合的三维物理模型,并给出求解条件。根据流体力学以及传热学理论,采用有限体积元法对电机内流体场与温度场进行了数值计算。同时,对径向通风沟提出了多种结构方案,并对不同方案下电机内流体流动特性及各主要部件温升进行了对比分析。研究结果表明:在一定范围内通过减小径向通风沟的轴向尺寸,能有效提高电机的冷却效果。当采用结构方案Ⅲ时,求解域内最高温升较原模型低6. 04 K。

大型电机定子三维流体场计算及其对温度场分布的影响

文中从计算流体力学理论出发,对大型电机定子通风结构进行分析,建立了定子径向通风沟内流体运动的微分方程,确定三维流体场的求解区域和边界条件,并进行了数值计算和分析,得到了径向通过沟内的三维流体场的分布。在流体场计算的基础上计算了径向通风沟内各壁面的散热系数,建立定子三维温度场的数学模型并进行计算。将基于三维流体场分析得到的定子温度分布与传统的温度场计算结果及解析法计算的结果和实测值进行比较,证实大型电机定子内流场与温度场存在较强的耦合关系。

大型同步发电机定子多元流场与表面散热系数数值计算与分析

文中根据流体力学理论,采用有限体积法计算出定子通风沟内多元流场流速的分布,进而确定出表面散热系数,并把所得出的各表面的散热系数代入温度场进行计算。通过对考虑流场具体分布时的温度场计算结果与传统的计算结果、解析法计算的结果和实测值的比较,说明了本方法计算结果的准确性。将不同入口风速和不同入射角的径向通风沟内流场和散热系数的分布分别进行了比较和分析,得出了一些有益的结论。

大型空冷汽轮发电机定子内流体速度与流体温度数值计算与分析

随着空冷汽轮发电机设计制造技术和工艺水平的提高,发电机单机容量不断增大,但由于相同体积的冷却介质,空气冷却能力较氢气和水相差较大,且空冷发电机的风摩损耗较大,因此定子温升及定子内通风系统的流场研究对保证空冷发电机高效、可靠和安全的运行具有重要意义。文中根据计算流体力学理论,应用有限体积法对定子通风沟流体速度和温度进行计算与分析。基于多元流计算的温度场结果与实测结果进行比较,说明该方法的正确性。计算了通风沟内不同风速在流体的速度和温度,并进行比较,得出一些有益的结论。

基于耦合场的大型同步发电机定子温度场的数值计算

根据流体力学理论,建立了定子径向通风沟内流体运动微分方程,给出了二维流体场的求解域和边界条件并且进行了计算和分析,对入口风速不同时径向通风沟内流场的分布进行了比较。同时在流体场计算的基础上计算了径向通风沟内各风壁的散热系数,建立了定子三维温度场的数学模型和物理模型,对定子三维温度场进行了计算,将考虑流场具体分布时的计算结果与传统的温度场计算结果及解析法计算的结果和实测值进行比较,得出了一些有益的结论,说明了该方法的准确性。

大型同步发电机内全流场数值计算与分析

依据计算流体力学理论,应用有限体积法对大型同步发电机定子通风沟流体速度进行了计算与分析,并且对全流场中,由于转子旋转离心作用转子内流体速度(转子旋转流体场)对定子径向通风沟流体速度的影响进行了仿真计算与分析,得出一些有益的结论。