蒸发冷却汽轮发电机转子瞬态负序温度场的计算

本文根据所列出的数学模型对蒸发冷却汽轮发电机的转子瞬态负序电磁场及温度场进行了详细计算.并分析了一些转子温度的分布规律以及某些设计参数对温度分布的影响。通过定量计算,本文提出了发电机瞬态负序能力判据、即It的局限性。此外,本文提出了一种提高非线性逼近收敛速度的有效计算方法。     

蒸发冷却电机中汽液两相沿程摩擦阻力的研究

该文旨在提高蒸发冷却电机中冷却介质两相流动的沿程摩擦阻力的计算精度。用5种计算方法(2种均相模型计算方法,L-M方法,Chisholm方法和Friedel方法)计算冷却介质两相流动的摩阻放大倍数和沿程摩擦阻力;以李家峡400兆瓦蒸发冷却电机为参照,搭建起两相流实验台,在0.146～0.152MPa压力范围内对冷却介质的两相流动进行了实验研究。在2.59、3.45、4.3g/s3种流量条件下比较实验数据与计算结果后发现,基于分相模型的L-M方法对放大倍数和沿程摩擦阻力的预测结果最准确,最大误差不超过15%,根据冷却介质的流量修正系数C后,计算精度大大提高,误差不超过6%。这说明修正后的L-M方法可以应用于蒸发冷却电机的设计计算,为冷却系统的循环计算奠定了理论基础。     

浸润式与强迫内冷结合的蒸发冷却汽轮发电机定子三维温度场计算

汽轮发电机定子采用浸润式与强迫内冷结合的新型蒸发冷却技术优越于传统的其它冷却方式,可以为电机的运行提供安全、可靠和高效的绝缘及冷却效果,相应地有必要对定子温度场进行准确的计算分析以满足进一步应用的要求。该文以1台应用该冷却系统运行的50MW汽轮发电机的定子为研究对象,首次建立了较完整的定子三维温度场的仿真数学模型,采用数值模拟与试验对比分析的方法,对定子绕组内冷、负荷变化以及冷凝器工况等因素对电机温度场的影响进行了研究,得到了新型蒸发冷却电机定子温度场的分布规律。仿真结果与试验数据吻合较好,为蒸发冷却技术在大型汽轮发电机中的进一步应用提供了理论依据。     

风力发电机自循环蒸发内冷系统的静态分岔分析

风自循环蒸发内冷系统具有无泵自循环、冷却效率高、运行安全可靠、基本免维护等特点,非常适合在风力发电机中应用。蒸发内冷系统的稳定性对风力发电机的安全运行十分重要,而目前尚没有针对该系统稳定性的非线性分析。本文基于非线性分岔理论及其DERPAR数值计算方法,对应用于风力发电机的自循环蒸发内冷系统的静态稳定性进行了深入研究,首次获得了该系统的两相自然循环静态分岔图,并且分析了系统非线性的本质。最后,针对风力发电机这一特殊应用场合,对系统进行了参数效应研究,为系统的优化设计和安全运行提供理论参考。     

针对永磁同步电机的解耦模型预测转矩控制策略研究

针对传统模型预测转矩控制策略中预测模型复杂且不解耦的问题,本文首先对比分析了电流型和电压型两种预测模型并选择了电压型预测模型,其次基于电压预测模型对模型预测转矩算法实现了解耦。此外,基于有限集在解耦预测模型中应用单矢量、单矢量+零矢量和三矢量优化策略。最后,验证了解耦模型预测转矩控制策略的可行性以及随着电压矢量自由度的释放控制效果显著提升的结论。     

汽轮发电机转子绕组开放管道式蒸发冷却技术的实验研究

为了将蒸发冷却技术应用于大容量的汽轮发电机,需要对转子蒸发冷却技术进行深行研究.本文重点介绍了汽轮发电机转子绕组开放管道式蒸发冷却技术的模拟实验.阐述了实验原理、模型的建立以及数据的采集等问题,并对结果进行了详细的分析.实验结果表明,开放管道式转子线圈半径方向上的温度分布均匀,完全符合汽轮发电机的冷却技术要求.在不同的工况条件下,系统均表现出了良好的冷却能力.该实验为采用开放管道式转子绕组蒸发冷却方式的大容量汽轮发电机的设计和计算提供了依据,其结果也可为离心力场下的液体流动和传热方面的研究借鉴.     

新能源汽车扁铜线绕组电机槽内绝缘等效导热系数分析与计算

新能源汽车永磁驱动电机(PMDM)功率密度的不断提升对电机散热性能提出了更高的要求,定子绕组绝缘系统的传热特性是控制电机热点温度的主要瓶颈。针对定子齿槽、扁铜线绕组和绝缘材料的尺寸偏差及渍漆填充率对车用扁铜线绕组永磁驱动电机定子槽内绝缘系统传热性能的影响,提出了定子槽内绝缘系统等效导热系数的计算方法,并据此开展了尺寸偏差和工艺参数的参数敏感性分析。采用电磁场、温度场与流体场的耦合分析方法,利用槽内绝缘等效导热系数,研究了绕组损耗分布差异时具有不同导热能力绝缘材料的扁铜线绕组电机不同工况下的温度分布。完成两台110 kW样机的制造及测试。仿真与实验结果的对比分析验证了提出的定子槽内绝缘系统等效导热系数计算方法的准确性。     

浸润式混合强迫内冷的蒸发冷却汽轮发电机定子三维温度场的仿真分析

汽轮发电机采用定子浸润与强迫内冷的蒸发冷却方式优越于传统的其它冷却方式,可以为电机的运行提供安全、可靠和高效的绝缘及冷却效果,相应的温度场分析计算值得深入研究.本文以一台50MW汽轮发电机的定子为研究对象,首次提出了完整的采用铁芯浸润式与强迫循环绕组内冷结合的蒸发冷却电机的定子三维温度场的仿真计算模型,并分析了负荷变化以及定子绕组内冷对电机温度场的影响,对仿真计算与试验的结果进行了对比分析,为更大容量蒸发冷却汽轮发电机的设计、制造提供了理论依据.     

蒸发冷却技术在水轮发电机领域的应用和发展

回顾电机向大型化的发展历程可以发现,冷却技术的改进对于电机的大型化起着至关重要的作用,电机大型化的历程同时也是冷却技术逐步发展完善的过程。该文首先对水轮发电机3种冷却方式的特点逐一做了简要分析;其次,重点介绍了各种冷却方式的选型依据,并提出基于可靠性、可维护性和经济性的新的选型理念;然后,介绍了蒸发冷却技术现有的工业应用情况;最后,结合蒸发冷却技术的特点和工业应用现状提出该技术的发展趋势和应用前景,为丰富我国电气装备冷却解决方案提供参考。