兆瓦級(jí)徑向通風(fēng)發(fā)電機(jī)內(nèi)流熱特性分析.pdf

1、隨著風(fēng)力發(fā)電及其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，以及市場(chǎng)對(duì)風(fēng)力發(fā)電效率的追求，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的容量越來(lái)越大。隨著電機(jī)容量的增加，電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中的很多問(wèn)題逐漸凸顯，電機(jī)中的溫升就是其中比較突出且不可忽視的問(wèn)題。然而近年來(lái)針對(duì)雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的研究主要集中在雙饋技術(shù)更新、雙饋控制策略及其并網(wǎng)運(yùn)行方面，對(duì)雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)內(nèi)部的流體流動(dòng)情況及溫度分布情況的研究較少，尤其缺少對(duì)大功率雙饋電機(jī)內(nèi)流熱性能分析的研究。因此，對(duì)本臺(tái)5MW雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)內(nèi)的流熱特性進(jìn)行分析具

2、有重要的工程實(shí)際意義。
　　為了明確具有徑向通風(fēng)結(jié)構(gòu)的兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)內(nèi)部的流熱性能特征。本文以5MW大型雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)為例，根據(jù)發(fā)電機(jī)運(yùn)行原理以及電機(jī)的通風(fēng)結(jié)構(gòu)特征，在一定的基本假設(shè)基礎(chǔ)上，建立了流體場(chǎng)的數(shù)值研究模型，應(yīng)用有限體積法，對(duì)發(fā)電機(jī)軸向及周向1/2區(qū)域內(nèi)的流體流動(dòng)特性進(jìn)行計(jì)算及分析。并對(duì)影響發(fā)電機(jī)內(nèi)部流體流動(dòng)特性的敏感性因素進(jìn)行了分析，如自然風(fēng)速干擾而造成的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速波動(dòng)以及具有自力性風(fēng)扇特征的轉(zhuǎn)子通風(fēng)槽鋼的結(jié)構(gòu)形態(tài)對(duì)電

3、機(jī)內(nèi)部流體場(chǎng)的影響關(guān)系。
　　而后，在流體場(chǎng)計(jì)算所得流體流動(dòng)狀態(tài)及數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)電機(jī)的發(fā)熱特點(diǎn)，建立電機(jī)周向1/6區(qū)域的計(jì)算模型，應(yīng)用流熱耦合的研究方法對(duì)其進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。得到額定工況下電機(jī)內(nèi)的溫度分布特征，確定了電機(jī)內(nèi)最高溫升的位置，并分析了定轉(zhuǎn)子繞組、絕緣及鐵心的溫升變化規(guī)律，同時(shí)分析了絕緣材料和定子銅耗對(duì)溫升分布的影響規(guī)律。最后，分析了流體流動(dòng)形態(tài)變化對(duì)電機(jī)內(nèi)溫升的影響規(guī)律，即轉(zhuǎn)速及入口風(fēng)速改變時(shí)電機(jī)總體及局部溫升的變化規(guī)