一種大型發(fā)電機配套勵磁機通風系統(tǒng)的計算方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種大型發(fā)電機配套勵磁機通風系統(tǒng)的計算分析方法，屬于發(fā)電機通 風計算技術領域。
【背景技術】
[0002] 無刷勵磁機相比靜態(tài)勵磁而言，無需大電流的碳刷與集電環(huán)，碳粉塵少，且無需更 換碳刷，維護工作較小，且運行穩(wěn)定。隨著國家大力發(fā)展環(huán)保無污染的電力資源，我國社會 對電力需求日益增長，相應的火力電力市場不斷擴容，KKKMff等級火力發(fā)電機已逐漸成為 主流機組。新建電廠也向低煤耗、低成本、高效率目標發(fā)展。與之配套的大容量無刷勵磁機 市場需求也日益明顯，但勵磁機通風系統(tǒng)的計算，目前還沒有公開文獻可供參考。

【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種大型發(fā)電機配套勵磁機通風系統(tǒng)的計算方 法。
[0004] 為了解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案是提供一種大型發(fā)電機配套勵磁機通 風系統(tǒng)的計算分析方法，其特征在于：該方法由以下7個步驟組成：
[0005] 步驟1、利用經典公式計算勵磁機風扇的特性曲線；
[0006] 步驟2、利用網(wǎng)絡節(jié)點法，畫出整個勵磁機的通風系統(tǒng)圖；
[0007] 步驟3、根據(jù)勵磁機通風冷卻系統(tǒng)的結構以及冷風的流向，將同一支路的風阻合 并，得到勵磁機通風系統(tǒng)的等效風路圖；
[0008] 步驟4、根據(jù)步驟3獲得的勵磁機等效風路圖，列出勵磁機通風系統(tǒng)的回路方程；
[0009] 步驟5、求解所述回路方程，得到各支路的流量分配情況；
[0010] 步驟6、根據(jù)步驟5得到的流量分配數(shù)據(jù)畫出勵磁機的風阻特性曲線；
[0011] 步驟7、將步驟1得到的勵磁機風扇的特性曲線和步驟6得到的勵磁機風阻特性曲 線相交，得到勵磁機風扇的工作點。
[0012] 優(yōu)選地，所述步驟2中，節(jié)點選取的原則為：在冷卻介質流經該位置時，該處的面 積有所變化或者風量流向發(fā)生變化，則該位置選為節(jié)點。
[0013] 本發(fā)明通過網(wǎng)絡節(jié)點法，結合經典公式，得到了對大型發(fā)電機配套勵磁機通風系 統(tǒng)進行計算分析的方法，可以適應大型發(fā)電機配套勵磁機的通風系統(tǒng)分析需要，對于確保 勵磁機在設計使用壽命內的正常運行具有重大意義。
【附圖說明】
[0014] 圖1為勵磁機風扇曲線圖；
[0015] 圖2為勵磁機通風系統(tǒng)圖；
[0016] 圖3為勵磁機通風系統(tǒng)簡化等效風路圖；
[0017] 圖4為計算得到的勵磁機風扇曲線及風阻特性曲線。
【具體實施方式】
[0018] 為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以一優(yōu)選實施例，并配合附圖作詳細說明如下。
[0019] 本發(fā)明提供了一種大型發(fā)電機配套勵磁機通風系統(tǒng)計算分析方法，考慮了勵磁機 風扇本身的特性曲線和勵磁機其他各部件的結構，輸入結構參數(shù)，生成勵磁機的通風系統(tǒng) 圖并將其簡化得到等效風路圖，對各支路風量分配及風扇工作點求解。以1000 Mff核電發(fā)電 機配套的5800kW勵磁機為例，其步驟為：
[0020] 步驟1、輸入勵磁機風扇的結構參數(shù)。風扇外徑1651mm，風扇內徑1225. 6mm，風扇 葉片寬度1〇1.5_等。利用經典公式（見P534,丁舜年.大型電機的發(fā)熱與冷卻.科學出 版社，1992年），計算得出勵磁機風扇的空載有效壓頭和最大流量，得出風扇的特性曲線， 見圖1。
[0021] 步驟2、輸入勵磁機各部件的參數(shù)，包括：主勵磁機定轉子，整流盤，冷卻器，永磁 機。根據(jù)網(wǎng)絡節(jié)點法（見P112,丁舜年.大型電機的發(fā)熱與冷卻.科學出版社，1992年）， 選定系統(tǒng)中的關鍵節(jié)點，得到勵磁機的通風系統(tǒng)圖，見圖2。節(jié)點的選取為在冷卻介質流經 該節(jié)點位置時，該處的面積有所變化或者風量流向發(fā)生變化，使該處阻力系數(shù)發(fā)生變化，從 而來決定該處的阻力大小。
[0022] 步驟3、根據(jù)勵磁機通風冷卻系統(tǒng)的結構以及冷風的流向，將同一支路的風阻合 并，得到勵磁機通風系統(tǒng)的等效風路圖，見圖3,其中：Za為風扇支路的風阻；Zb的為主勵磁 機支路的風阻；Z。為整流盤支路的風阻；Z ,為冷卻器支路的風阻；Ze為永磁機支路的風阻； Zf為永磁機端空間支路的風阻。
[0023] 步驟4、根據(jù)步驟3獲得的勵磁機等效風路圖，列出勵磁機通風系統(tǒng)的回路方程，如下：
[0031] 其中：Za為風扇支路的風阻；Z b為主勵磁機支路的風阻；Z。為整流盤支路的風阻； ZdS冷卻器支路的風阻；Ze為永磁機支路的風阻；Z f為永磁機端空間支路的風阻；Q a為風 扇支路的流量；Qb為主勵磁機支路的流量；Q。為整流盤支路的流量；Q d為冷卻器支路的流 量；QJ%永磁機支路的流量；Qf為永磁機端空間支路的流量；ΗΛ為風扇壓力；H7k為永磁機的 栗壓；為整流盤的栗壓；H胃為主勵磁轉子的栗壓。
[0032] 步驟5、求解回路方程得到各支路的流量分配情況；
[0033] 步驟6、根據(jù)步驟5得到的流量分配數(shù)據(jù)畫出勵磁機的風阻特性曲線；
[0034] 步驟7、將步驟1得到的勵磁機風扇特性曲線和步驟6得到的勵磁機風阻特性曲線 相交，得到勵磁機風扇工作點的壓力和流量數(shù)據(jù)，見圖4,圖4中實線表示勵磁機風扇特性 曲線，虛線表示勵磁機風阻特性曲線。
【主權項】
1. 一種大型發(fā)電機配套勵磁機通風系統(tǒng)的計算方法，其特征在于：該方法由以下7個 步驟組成： 步驟1、利用經典公式計算勵磁機風扇的特性曲線； 步驟2、利用網(wǎng)絡節(jié)點法，畫出整個勵磁機的通風系統(tǒng)圖； 步驟3、根據(jù)勵磁機通風冷卻系統(tǒng)的結構以及冷風的流向，將同一支路的風阻合并，得 到勵磁機通風系統(tǒng)的等效風路圖； 步驟4、根據(jù)步驟3獲得的勵磁機等效風路圖，列出勵磁機通風系統(tǒng)的回路 方程； 步驟5、求解所述回路方程，得到各支路的流量分配情況； 步驟6、根據(jù)步驟5得到的流量分配數(shù)據(jù)畫出勵磁機的風阻特性曲線； 步驟7、將步驟1得到的勵磁機風扇的特性曲線和步驟6得到的勵磁機風阻特性曲線相 交，得到勵磁機風扇的工作點。2. 如權利要求1所述的一種大型發(fā)電機配套勵磁機通風系統(tǒng)的計算方法，其特征在 于：所述步驟2中，節(jié)點選取的原則為：在冷卻介質流經該位置時，該處的面積有所變化或 者風量流向發(fā)生變化，則該位置選為節(jié)點。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種大型發(fā)電機配套勵磁機通風系統(tǒng)的計算分析方法，首先計算勵磁機風扇的特性曲線和勵磁機的通風系統(tǒng)圖；然后根據(jù)勵磁機通風冷卻系統(tǒng)的結構以及冷風的流向，將同一支路的風阻合并，得到勵磁機通風系統(tǒng)的等效風路圖；再列出勵磁機通風系統(tǒng)的回路方程并求解，得到各支路的流量分配情況，進而繪制勵磁機的風阻特性曲線；最后將勵磁機風扇的特性曲線和勵磁機風阻特性曲線相交，得到勵磁機風扇的工作點。本發(fā)明通過網(wǎng)絡節(jié)點法，結合經典公式，得到了對大型發(fā)電機配套勵磁機通風系統(tǒng)進行計算分析的方法，可以適應大型發(fā)電機配套勵磁機的通風系統(tǒng)分析需要，對于確保勵磁機在設計使用壽命內的正常運行具有重大意義。
【IPC分類】H02K9/04
【公開號】CN105226881
【申請?zhí)枴緾N201510741695
【發(fā)明人】張嘉康, 梁旭彪, 徐國俊, 鄭東平, 鄒玲玲
【申請人】上海電氣電站設備有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年11月4日