變截面轉(zhuǎn)子通風(fēng)溝對全空冷水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子溫度場和流體場的影響
本文選題:全空冷水輪發(fā)電機(jī) + 轉(zhuǎn)子; 參考:《電工技術(shù)學(xué)報(bào)》2017年S2期
【摘要】:在全空冷水輪發(fā)電機(jī)長期運(yùn)行下,由于轉(zhuǎn)子磁軛長期反復(fù)地受到磁應(yīng)力和熱應(yīng)力的作用,造成了轉(zhuǎn)子磁軛通風(fēng)溝結(jié)構(gòu)的形變。由于全空冷水輪發(fā)電機(jī)的冷卻效果直接影響了電機(jī)的性能和經(jīng)濟(jì)指標(biāo),因此研究轉(zhuǎn)子磁軛通風(fēng)溝結(jié)構(gòu)的形變對全空冷水輪發(fā)電機(jī)的影響十分重要。本文以一臺250MW全空冷水輪發(fā)電機(jī)為例,根據(jù)該電機(jī)特殊的通風(fēng)冷卻結(jié)構(gòu),確定轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)情況下的計(jì)算區(qū)域,并分別建立在轉(zhuǎn)子磁軛通風(fēng)溝結(jié)構(gòu)發(fā)生形變和未發(fā)生形變時(shí)的轉(zhuǎn)子三維流體-溫度場的耦合計(jì)算模型。在給定相應(yīng)的基本假設(shè)條件與邊界條件下,采用有限體積法對全空冷水輪發(fā)電機(jī)的通風(fēng)和散熱問題進(jìn)行計(jì)算與分析。重點(diǎn)研究轉(zhuǎn)子磁軛通風(fēng)溝結(jié)構(gòu)形變對磁極間隙內(nèi)空氣流動速度和溫度以及勵磁繞組溫度的影響,并得出相應(yīng)的變化規(guī)律。同時(shí),在轉(zhuǎn)子磁軛通風(fēng)溝結(jié)構(gòu)未發(fā)生形變時(shí),將轉(zhuǎn)子勵磁繞組平均溫度的計(jì)算結(jié)果與實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比來驗(yàn)證方法的正確性。
[Abstract]:Under the long-term operation of an air-cooled hydrogenerator, the rotor yoke is subjected to the effect of magnetic stress and thermal stress repeatedly for a long time, which results in the deformation of the ventilation ditch structure of the rotor yoke. Since the cooling effect of an air-cooled hydrogenerator has a direct impact on the performance and economic index of the generator, it is very important to study the deformation of the rotor yoke ventilation ditch structure on the all-air-cooled hydrogenerator. In this paper, taking a 250MW fully air-cooled hydrogenerator as an example, according to the special ventilation cooling structure of the motor, the calculation area under rotor rotation is determined. The coupled fluid-temperature field of the rotor with and without deformation in the ventilation ditch structure of the rotor yoke is established respectively. Given the corresponding basic assumptions and boundary conditions, the finite volume method is used to calculate and analyze the ventilation and heat dissipation of an air-cooled hydrogenerator. The influence of rotor yoke ventilation ditch structure deformation on air flow velocity, temperature and excitation winding temperature in magnetic pole gap is studied, and the corresponding variation law is obtained. At the same time, the calculation results of the average temperature of the rotor excitation winding are compared with the measured data to verify the correctness of the method when the ventilation ditch structure of the rotor yoke is not deformed.
【作者單位】: 北京交通大學(xué)電氣工程學(xué)院;哈爾濱工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51477049、51477005)
【分類號】:TM312
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,本文編號:1992304
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