牵引电机风路结构及温升优化仿真分析

温升是决定牵引电机寿命的主要因素,也是牵引电机设计环节至关重要的一个技术指标,对温升的有效控制体现了牵引电机设计的技术水准。合理的通风散热路径能够有效降低温升,同时还能减小内部风阻、降低静压,从而降低辅机功率需求,达到节能降耗的效果。以一款强迫通风牵引电机的风路结构优化为例,采用Fluent流体仿真技术,对该牵引电机的流体场及温度场进行仿真分析,实现风量分配的合理性,降低静压力及温升。     

YB2-560-4-1 000 kW-10 kV电机降低温升的研究

温升是保证电机安全可靠运行的重要考核指标,为将电机YB2-560-4-1 000 k W温升由94 K降低到80 K,从电磁负荷及冷却通风两方面分析降低电机温升的方法。考虑到电机的制造成本及材料的利用率,重点分析改变电机冷却通风、加大其散热能力对电机温升的影响及保证电机其他性能合格的条件下此方法的可行性。最终通过加大电机内风扇、外风扇以增大内、外循环风路散热能力的方法,使电机的温升降低到79 K,且电机其余性能均符合要求,达到了降低电机温升的目的。     

实用的通风散热装置

现在许多电子设备或家用电器均采用大功率半导体三极管或集成电路,我们知道若机内温升过高会导致它们损坏。下面介绍的通风散热装置,简易实用、安装快捷,可在设备或电器内部温升达到一定值时,将排风扇自动接通,进行通风散热,待温度降低后自动关闭     

YKK4003-6-250kW-10kV电机温升高之解决

分析导致YKK4003-6-250 kW-10 kV电机温升高的原因,并从电磁和通风两个方面提出解决方法,着重介绍把纯径向通风变为混合通风来降低电机温升。     

五强溪电站水轮发电机通风冷却研究

研究了五强溪水轮发电机通风系统的设计方案,通风及温升计算方法,转子支架入口尺寸的选择和转子磁轭环形风沟的选择。通风及温升试验结果表明,该通风系统选择合理,通风和温升计算方法实用准确,可大大提高利用系数。     

YL／1400—14／1730电动机冷却风路改造的可行性

介绍了改变电动机冷却方式及增加通风量的措施来降低电动机运行温升的可行性。     

50 Mvar级空冷同步调相机通风及温升设计

介绍了50 Mvar级空冷同步调相机通风及温升设计,包括:风扇及通风系统的设计及优化,定子线圈、定子铁心和转子线圈温升设计及优化,定子端部结构件温升分析,并联环与出线铜排温升计算和非正常工况运行能力分析.对调相机进行了通风和温升试验,结果表明该调相机相关技术指标符合设计要求.     

不同转子通风结构对高压异步电机传热特性的影响

为了降低高压异步电机的温升、强化电机内部的对流传热,以一台额定功率为1 250 kW的高压异步电机为研究对象,基于计算流体力学和对流传热优化的场协同理论,设计了新的转子通风结构。建立电机三维耦合分析模型,对电机进行流热耦合分析,借助数字化仿真技术计算并比较了新老转子通风结构下的电机各个通风道的流体流动及传热特性。从对流传热优化的场协同角度,得出了不同转子通风结构下的电机温升和温度分布规律,为高压异步电机通风结构优化设计提供参考依据。最后,将新电机结构的温升计算结果与样机的型式试验结果进行对比,温升误差仅为4%,验证了计算方法的准确性和有效性。     

电机通风冷却系统的改进

分析感应电动机的通风系统,根据计算绕组和风阻的公式表明,可以增加通风道的数量来降低绕组温升,从而降低成本.     

精车定子外圆降低电机温升的工艺探讨

精车定子外圆降低电机温升的工艺探讨河北电机股份有限公司（石家庄市，０５００２１）方攸同如何降低个别规格（特别是较大规格）异步电机的温升，一直是一个大家比较关心的问题。在实践中通常采用降低电机损耗和增加通风量的办法来解决。但是前者往往需要增加有效材料的...     

汽轮发电机副槽通风转子槽部温度场计算

本文介绍用有限元法求解电机转子槽部稳态三维温度场的方法,并对300MW汽轮发电机氢内冷转子的槽部温度进行计算。分析计算表明:有副槽的轴向-径向通风内冷转子槽部轴向温度可以分段,以一个径向通风孔段为单元进行计算和研究。本文以300MW转子槽部温度最高的一段温度分布为例进行计算。     

交流牵引电机转子齿部新型轴向通风槽结构

针对目前交流牵引电机转子轴向通风孔存在散热效果欠佳的问题,提出一种新型的转子齿部轴向通风槽结构。通过建立交流牵引电机共轭传热分析求解域模型并对其开展传热分析,得到相应的流体场与温度场分布图,根据该分布图并针对其转子端环与齿部温度偏高的问题,提出一种新型的转子齿部轴向通风槽结构;分析了该新型通风槽结构参数对电机转子散热效果及电机相关性能指标的影响,研究了通风槽最佳结构参数的优化设计方法,并对其效果进行了仿真验证,同时与传统轴向通风孔结构进行了对比分析,结果表明：所提出的新型转子齿部轴向通风槽结构相对于传统轴向通风孔结构,在保持电机相关性能指标基本不受影响的情况下,其转子齿部与端环的温度得以明显降低,从而显著提升了其通风散热效果,对于降低电机总体温升从而延长其使用寿命具有重要意义。     

发电机通风系统流场及转子温度场分析

针对电机温度场与通风系统流场间的耦合问题,依据流体力学和热传导理论,建立了某电站700kW灯泡贯流式水轮发电机的通风系统流场及转子温度场的三维有限元模型.采用有限元分析方法,分析了通风系统的流场,获得了通风系统压降和流体流速的分布,进而得到各表面的散热系数,并结合电机各部分损耗热源的计算,分析了发电机的转子温度场分布.结果表明:在满足风机流量下的电机通风压降为464 Pa,与实际运行时的实测数据483 Pa基本吻合;转子温度在其设计的绝缘容许温度范围内,且有足够裕度.     

大型空冷汽轮发电机转子多种通风方案比较

为分析转子不同通风方案的冷却效果,以某大型空冷汽轮发电机转子为例,建立其端部绕组最长的单个线圈的物理模型,在各个通风段长度确定的情况下,改变进、出风口大小、位置及挡块布置.根据计算流体力学原理模拟额定工况转子内部流场及温度场,比较不同通风方案转子内部冷却介质流量分布、转子绕组最高温度以及温度分布的均匀性.研究结果表明,转子端部绕组风口位置决定了绕组内冷风路的长短、冷却风量大小、冷却介质温度分布及绕组温度分布.合理布置风口可增加进入转子绕组的冷却风量并调节进入各段绕组的进风百分比,保证转子在最高容许工作温度以下工作,并使转子温度分布较均匀.     

双馈异步发电机通风冷却综合计算

针对具有轴径混合通风结构双馈异步发电机的通风发热问题,根据其通风系统的结构特点,建立集总参数的通风数学模型.通过此模型对电机内各风道的通风流量分布进行计算,并进一步分析转速及径向风道结构尺寸等因素对流量分布的影响.将通风计算结果作为边界条件,采用有限单元法对电机转子的温度场进行计算.计算结果表明,各径向风道的空气流量会随转速的升高而增加,各径向风道的流量分布可通过改变各风道的宽度来进行优化.集总参数的通风模型可有效用于电机通风的优化设计.     

副槽及出风口结构尺寸对汽轮发电机转子三维温度场的影响

以某大型空冷汽轮发电机转子为例,建立了护环以及风路最长的半个转子线圈的三维物理模型,采用计算流体动力学方法,研究本体部分的风道结构,如副槽中心截面高度、槽楔出风口直径大小分布对转子三维温度场的影响。结果表明：根据流量分布情况预测温度分布会使设计值与实际存在偏差,应根据具体的仿真计算结果确定风道结构。针对该文电机采用的风路布置方法,副槽采用直槽、槽楔采用等出风口直径更加合理。结论可为大型空冷汽轮发电机转子的通风冷却设计提供理论参考。     

高压电机内部流体场计算与分析

通过有限元分析软件采用场路结合的方法对电机内部流体场进行分块计算和分析,得出了气流在电机定子通风道内的分布情况,通过改变定子通风槽钢位置来改变气流走向及改变转子通风道上的通风槽钢分布情况,从而优化出更加合理的通风结构来提高电机的换热,降低电机温升.     

全封闭高速永磁电机转子结构对转子散热的影响

为研究转子物理结构对机壳水冷全封闭式高速永磁电机转子散热的影响,以一台15k W、30 000r/min的非晶合金高速永磁电机为例,基于流体力学和传热学理论,建立三维流固耦合共轭传热求解域模型,并给出基本假设与边界条件,采用有限体积法进行流固耦合求解,得到转子有无轴向通风孔和通风孔与风刺相配合时电机内流体流动特性及各部件的温度分布。在此基础上,研究通风孔尺寸、通风孔数量变化对流体场及温度场的影响。计算结果表明,转子引入风刺和通风孔等风压元件可有效提高转子的散热能力,降低永磁体温升。通过增大通风孔尺寸和数量可进一步降低永磁体温升。最后,对一台15k W全封闭式水冷非晶合金永磁电机进行了温升试验,并将试验数据与计算结果进行对比,验证了耦合场计算结果的正确性。     

汽轮发电机转子通风及温升计算研究

采用国外引进程序和Flowmaster软件,对一台20MW汽轮发电机转子的通风及温升进行研究,得到了风量分配和温度分布结果。针对计算结果对结构进行了优化,使温升能够满足技术指标要求。