緊湊型中型高壓電機全域流體場及熱效應分析.pdf

1、隨著電機容量的提高，電磁負荷不斷增大，使之發(fā)熱問題日益嚴重。緊湊型中型高壓電機(YJKK系列)與中型高壓電機(YKK系列)相比，同容量電機中心高平均降低兩個等級，電磁負荷較大，功率密度更高，更需深入研究其發(fā)熱冷卻，確保電機安全穩(wěn)定運行。
　　本文以YJKK500-42500kW緊湊型中型高壓電機為例，結(jié)合電機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及實際尺寸，本文提出基于場路結(jié)合的方法，運用流-熱協(xié)同機理，利用流體網(wǎng)絡(luò)圖依據(jù)壓強的大小將電機的整個內(nèi)外風路劃分為

2、7個等壓強的區(qū)域。選擇恰當?shù)幕炯僭O(shè)及合適的邊界條件，將劃分的各個區(qū)域連接起來，并運用流-熱協(xié)同機理，分別對內(nèi)外風路進行建模并計算分析，得到電機內(nèi)外風路各區(qū)域的流體流動情況及熱效應，結(jié)合試驗驗證本文對內(nèi)外風路的計算結(jié)果，證實本文所用方法的正確性及準確性。對外風路的分析結(jié)果發(fā)現(xiàn):越接近葉片邊緣，葉片表面流體的線速度就越大，最大達38.6m/s;冷卻器的溫度左側(cè)較右側(cè)溫度高。但是外風路的冷卻效果并不太理想，結(jié)合流體力學及傳熱學知識對外風路提

3、出優(yōu)化改進措施，并進行建模計算。經(jīng)過分析內(nèi)風路的流體場計算結(jié)果，得到1-14號通風溝內(nèi)的流量分布數(shù)據(jù)，即越靠近內(nèi)風路的出口處，其內(nèi)部的流量分配就相對越多。結(jié)合內(nèi)風路的流體分布結(jié)果，建立定轉(zhuǎn)子區(qū)域的流固耦合計算模型，經(jīng)過迭代計算，得到電機溫度最高點在定轉(zhuǎn)子鐵心區(qū)域的定子側(cè)，最高溫度為115℃，并通過試驗驗證計算結(jié)果的準確性。
　　基于對定轉(zhuǎn)子區(qū)域流體流動及熱效應分析，提出對定轉(zhuǎn)子流體流動及傳熱的若干優(yōu)化建議，為在保持電機尺寸不變的情