一种大型发电机配套励磁机通风系统的计算方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种大型发电机配套励磁机通风系统的计算分析方法，属于发电机通 风计算技术领域。
【背景技术】
[0002] 无刷励磁机相比静态励磁而言，无需大电流的碳刷与集电环，碳粉尘少，且无需更 换碳刷，维护工作较小，且运行稳定。随着国家大力发展环保无污染的电力资源，我国社会 对电力需求日益增长，相应的火力电力市场不断扩容，KKKMff等级火力发电机已逐渐成为 主流机组。新建电厂也向低煤耗、低成本、高效率目标发展。与之配套的大容量无刷励磁机 市场需求也日益明显，但励磁机通风系统的计算，目前还没有公开文献可供参考。
【发明内容】
[0003] 本发明要解决的技术问题是提供一种大型发电机配套励磁机通风系统的计算方 法。
[0004] 为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种大型发电机配套励磁机通 风系统的计算分析方法，其特征在于：该方法由以下7个步骤组成：
[0005] 步骤1、利用经典公式计算励磁机风扇的特性曲线；
[0006] 步骤2、利用网络节点法，画出整个励磁机的通风系统图；
[0007] 步骤3、根据励磁机通风冷却系统的结构以及冷风的流向，将同一支路的风阻合 并，得到励磁机通风系统的等效风路图；
[0008] 步骤4、根据步骤3获得的励磁机等效风路图，列出励磁机通风系统的回路方程；
[0009] 步骤5、求解所述回路方程，得到各支路的流量分配情况；
[0010] 步骤6、根据步骤5得到的流量分配数据画出励磁机的风阻特性曲线；
[0011] 步骤7、将步骤1得到的励磁机风扇的特性曲线和步骤6得到的励磁机风阻特性曲 线相交，得到励磁机风扇的工作点。
[0012] 优选地，所述步骤2中，节点选取的原则为：在冷却介质流经该位置时，该处的面 积有所变化或者风量流向发生变化，则该位置选为节点。
[0013] 本发明通过网络节点法，结合经典公式，得到了对大型发电机配套励磁机通风系 统进行计算分析的方法，可以适应大型发电机配套励磁机的通风系统分析需要，对于确保 励磁机在设计使用寿命内的正常运行具有重大意义。
【附图说明】
[0014] 图1为励磁机风扇曲线图；
[0015] 图2为励磁机通风系统图；
[0016] 图3为励磁机通风系统简化等效风路图；
[0017] 图4为计算得到的励磁机风扇曲线及风阻特性曲线。
【具体实施方式】
[0018] 为使本发明更明显易懂，兹以一优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
[0019] 本发明提供了一种大型发电机配套励磁机通风系统计算分析方法，考虑了励磁机 风扇本身的特性曲线和励磁机其他各部件的结构，输入结构参数，生成励磁机的通风系统 图并将其简化得到等效风路图，对各支路风量分配及风扇工作点求解。以1000 Mff核电发电 机配套的5800kW励磁机为例，其步骤为：
[0020] 步骤1、输入励磁机风扇的结构参数。风扇外径1651mm，风扇内径1225. 6mm，风扇 叶片宽度1〇1.5_等。利用经典公式（见P534,丁舜年.大型电机的发热与冷却.科学出 版社，1992年），计算得出励磁机风扇的空载有效压头和最大流量，得出风扇的特性曲线， 见图1。
[0021] 步骤2、输入励磁机各部件的参数，包括：主励磁机定转子，整流盘，冷却器，永磁 机。根据网络节点法（见P112,丁舜年.大型电机的发热与冷却.科学出版社，1992年）， 选定系统中的关键节点，得到励磁机的通风系统图，见图2。节点的选取为在冷却介质流经 该节点位置时，该处的面积有所变化或者风量流向发生变化，使该处阻力系数发生变化，从 而来决定该处的阻力大小。
[0022] 步骤3、根据励磁机通风冷却系统的结构以及冷风的流向，将同一支路的风阻合 并，得到励磁机通风系统的等效风路图，见图3,其中：Za为风扇支路的风阻；Zb的为主励磁 机支路的风阻；Z。为整流盘支路的风阻；Z ,为冷却器支路的风阻；Ze为永磁机支路的风阻； Zf为永磁机端空间支路的风阻。
[0023] 步骤4、根据步骤3获得的励磁机等效风路图，列出励磁机通风系统的回路方程，如下：
[0031] 其中：Za为风扇支路的风阻；Z b为主励磁机支路的风阻；Z。为整流盘支路的风阻； ZdS冷却器支路的风阻；Ze为永磁机支路的风阻；Z f为永磁机端空间支路的风阻；Q a为风 扇支路的流量；Qb为主励磁机支路的流量；Q。为整流盘支路的流量；Q d为冷却器支路的流 量；QJ%永磁机支路的流量；Qf为永磁机端空间支路的流量；ΗΛ为风扇压力；H7k为永磁机的 栗压；为整流盘的栗压；H胃为主励磁转子的栗压。
[0032] 步骤5、求解回路方程得到各支路的流量分配情况；
[0033] 步骤6、根据步骤5得到的流量分配数据画出励磁机的风阻特性曲线；
[0034] 步骤7、将步骤1得到的励磁机风扇特性曲线和步骤6得到的励磁机风阻特性曲线 相交，得到励磁机风扇工作点的压力和流量数据，见图4,图4中实线表示励磁机风扇特性 曲线，虚线表示励磁机风阻特性曲线。
【主权项】
1. 一种大型发电机配套励磁机通风系统的计算方法，其特征在于：该方法由以下7个 步骤组成： 步骤1、利用经典公式计算励磁机风扇的特性曲线； 步骤2、利用网络节点法，画出整个励磁机的通风系统图； 步骤3、根据励磁机通风冷却系统的结构以及冷风的流向，将同一支路的风阻合并，得 到励磁机通风系统的等效风路图； 步骤4、根据步骤3获得的励磁机等效风路图，列出励磁机通风系统的回路 方程； 步骤5、求解所述回路方程，得到各支路的流量分配情况； 步骤6、根据步骤5得到的流量分配数据画出励磁机的风阻特性曲线； 步骤7、将步骤1得到的励磁机风扇的特性曲线和步骤6得到的励磁机风阻特性曲线相 交，得到励磁机风扇的工作点。2. 如权利要求1所述的一种大型发电机配套励磁机通风系统的计算方法，其特征在 于：所述步骤2中，节点选取的原则为：在冷却介质流经该位置时，该处的面积有所变化或 者风量流向发生变化，则该位置选为节点。
【专利摘要】本发明提供了一种大型发电机配套励磁机通风系统的计算分析方法，首先计算励磁机风扇的特性曲线和励磁机的通风系统图；然后根据励磁机通风冷却系统的结构以及冷风的流向，将同一支路的风阻合并，得到励磁机通风系统的等效风路图；再列出励磁机通风系统的回路方程并求解，得到各支路的流量分配情况，进而绘制励磁机的风阻特性曲线；最后将励磁机风扇的特性曲线和励磁机风阻特性曲线相交，得到励磁机风扇的工作点。本发明通过网络节点法，结合经典公式，得到了对大型发电机配套励磁机通风系统进行计算分析的方法，可以适应大型发电机配套励磁机的通风系统分析需要，对于确保励磁机在设计使用寿命内的正常运行具有重大意义。
【IPC分类】H02K9/04
【公开号】CN105226881
【申请号】CN201510741695
【发明人】张嘉康, 梁旭彪, 徐国俊, 郑东平, 邹玲玲
【申请人】上海电气电站设备有限公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年11月4日