兆瓦級徑向通風發(fā)電機內(nèi)流熱特性分析.pdf

1、隨著風力發(fā)電及其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，以及市場對風力發(fā)電效率的追求，風力發(fā)電機組的容量越來越大。隨著電機容量的增加，電機在運行過程中的很多問題逐漸凸顯，電機中的溫升就是其中比較突出且不可忽視的問題。然而近年來針對雙饋風力發(fā)電機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)運行方面，對雙饋風力發(fā)電機內(nèi)部的流體流動情況及溫度分布情況的研究較少，尤其缺少對大功率雙饋電機內(nèi)流熱性能分析的研究。因此，對本臺5MW雙饋風力發(fā)電機內(nèi)的流熱特性進行分析具

2、有重要的工程實際意義。
　　為了明確具有徑向通風結(jié)構(gòu)的兆瓦級風力發(fā)電機內(nèi)部的流熱性能特征。本文以5MW大型雙饋風力發(fā)電機為例，根據(jù)發(fā)電機運行原理以及電機的通風結(jié)構(gòu)特征，在一定的基本假設(shè)基礎(chǔ)上，建立了流體場的數(shù)值研究模型，應(yīng)用有限體積法，對發(fā)電機軸向及周向1/2區(qū)域內(nèi)的流體流動特性進行計算及分析。并對影響發(fā)電機內(nèi)部流體流動特性的敏感性因素進行了分析，如自然風速干擾而造成的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速波動以及具有自力性風扇特征的轉(zhuǎn)子通風槽鋼的結(jié)構(gòu)形態(tài)對電

3、機內(nèi)部流體場的影響關(guān)系。
　　而后，在流體場計算所得流體流動狀態(tài)及數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)電機的發(fā)熱特點，建立電機周向1/6區(qū)域的計算模型，應(yīng)用流熱耦合的研究方法對其進行數(shù)值計算。得到額定工況下電機內(nèi)的溫度分布特征，確定了電機內(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，同時分析了絕緣材料和定子銅耗對溫升分布的影響規(guī)律。最后，分析了流體流動形態(tài)變化對電機內(nèi)溫升的影響規(guī)律，即轉(zhuǎn)速及入口風速改變時電機總體及局部溫升的變化規(guī)