關(guān)于水輪發(fā)電機(jī)溫度的測(cè)算

1、設(shè)計(jì)單位提供的轉(zhuǎn)子上的熱耗為：鐵心鐵耗407kW，勵(lì)磁繞組線的銅耗445kW，阻尼繞組的熱耗較小，在計(jì)算中不考慮。貫流式水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子主要由支架、磁極鐵心、絕緣材料和繞組定子繞組構(gòu)成，磁極鐵心由疊片鐵心段組成。沿圓周方向共布置了44只磁極，發(fā)電機(jī)沿軸向上下對(duì)稱，取半齒、半槽的區(qū)域進(jìn)行分析計(jì)算，并作如下假設(shè)：（1）流體20的溫升都產(chǎn)生在轉(zhuǎn)子端部的冷卻過程中，且認(rèn)為通風(fēng)溝的風(fēng)溫沿軸向線呈線性遞增；（2）考慮到結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性，磁極中心斷面和徑向通風(fēng)溝中心的斷面設(shè)為絕熱；（3）轉(zhuǎn)子端部表面的散熱主要由轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的風(fēng)速?zèng)Q定，忽略轉(zhuǎn)子端部和極間通風(fēng)的損耗（摩擦損耗）；（4）轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁極的前沿和后沿存在

2、著向風(fēng)和背風(fēng)的問題，其散熱情況是不同的，根據(jù)文獻(xiàn)建議選取向風(fēng)面折合系數(shù)為11，背風(fēng)面折合系數(shù)為09.設(shè)計(jì)單位提供的轉(zhuǎn)子上的熱耗為：鐵心鐵耗407kW，磁極繞組線銅耗445kW，阻尼繞組的熱耗較小，在計(jì)算中不考慮。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子材料的導(dǎo)熱系數(shù)磁極鐵心沿軸向疊裝，各片之間有絕緣材料，軸向的導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)低于其他方向取單個(gè)磁極的1/2，建立轉(zhuǎn)子磁極溫度場(chǎng)的幾何模型，采用八面體單元對(duì)計(jì)算區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格剖分，得到54640個(gè)節(jié)點(diǎn)，53631在網(wǎng)格劃分時(shí)同時(shí)將材料性質(zhì)如導(dǎo)熱系數(shù)、密度等值賦予單元點(diǎn)，并對(duì)模型的邊界面進(jìn)行邊界條件的賦值。鐵惠州發(fā)電機(jī)環(huán)保消音 東莞發(fā)電機(jī)降噪工程 深圳發(fā)電機(jī)隔音工程 nyads6ki心功

3、耗與繞組銅線功耗分別作為模型中鐵心部位和銅線部位的體熱源賦值。工程塑料絕緣材料的應(yīng)用從水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極鐵心、絕緣材料和繞組的溫度場(chǎng)計(jì)算結(jié)果可以看出，所計(jì)算模型的溫度最高點(diǎn)處為轉(zhuǎn)子端部通風(fēng)溝出口的繞組銅線與絕緣層接觸的中心線上，溫度為90008，其原因是該處的散熱條件不佳，銅線繞組有內(nèi)熱源而且氣流流經(jīng)磁極后溫度升高換熱轉(zhuǎn)子磁極各部位溫度最高值。轉(zhuǎn)子磁極的溫度場(chǎng)剖分模型及溫度場(chǎng)51/4轉(zhuǎn)子、磁極和支架為了了解水輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子整體溫度場(chǎng)的大致分布，取1/4的轉(zhuǎn)子為計(jì)算對(duì)象，對(duì)磁極部分根據(jù)總體積不變、發(fā)熱量的原則進(jìn)行簡(jiǎn)化，網(wǎng)格剖分獲得9040個(gè)節(jié)點(diǎn)，20860個(gè)網(wǎng)格。由于模型簡(jiǎn)化時(shí)忽略轉(zhuǎn)子磁極之間通風(fēng)溝對(duì)磁極側(cè)面對(duì)流換熱的影響，因此在考慮轉(zhuǎn)子磁極頂部的表面換熱系數(shù)應(yīng)加上通風(fēng)溝內(nèi)流體的換熱影響。其計(jì)算的步驟和過程如轉(zhuǎn)子磁極溫度場(chǎng)的計(jì)算。轉(zhuǎn)子的溫度場(chǎng)計(jì)算結(jié)果，與單個(gè)磁極溫度場(chǎng)的計(jì)算結(jié)果相比，轉(zhuǎn)子最高點(diǎn)的溫度值相近，對(duì)于鐵心而言最高點(diǎn)的位置也相近。說明上述的計(jì)算結(jié)果是可行的。本文采用有限元方法對(duì)杭州江河機(jī)電裝備有限公司設(shè)計(jì)的5500kW/6471kVA燈泡貫流式發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的三維溫度場(chǎng)進(jìn)行了計(jì)算，得到以下結(jié)論：為了更好地反映轉(zhuǎn)子溫度場(chǎng)，在考慮轉(zhuǎn)子磁極頂部的表面換熱系數(shù)時(shí)應(yīng)加上通風(fēng)溝內(nèi)流體的換熱影響磁極和支架溫度場(chǎng)云圖算結(jié)果表明轉(zhuǎn)子溫度最高點(diǎn)出現(xiàn)在冷卻