一種大型發(fā)電機(jī)配套勵(lì)磁機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)的計(jì)算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種大型發(fā)電機(jī)配套勵(lì)磁機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)的計(jì)算分析方法，屬于發(fā)電機(jī)通 風(fēng)計(jì)算技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 無刷勵(lì)磁機(jī)相比靜態(tài)勵(lì)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(hù)工作較小，且運(yùn)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(huì) 對電力需求日益增長，相應(yīng)的火力電力市場不斷擴(kuò)容，KKKMff等級(jí)火力發(fā)電機(jī)已逐漸成為 主流機(jī)組。新建電廠也向低煤耗、低成本、高效率目標(biāo)發(fā)展。與之配套的大容量無刷勵(lì)磁機(jī) 市場需求也日益明顯，但勵(lì)磁機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)的計(jì)算，目前還沒有公開文獻(xiàn)可供參考。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種大型發(fā)電機(jī)配套勵(lì)磁機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)的計(jì)算方 法。
[0004] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種大型發(fā)電機(jī)配套勵(lì)磁機(jī)通 風(fēng)系統(tǒng)的計(jì)算分析方法，其特征在于：該方法由以下7個(gè)步驟組成：
[0005] 步驟1、利用經(jīng)典公式計(jì)算勵(lì)磁機(jī)風(fēng)扇的特性曲線；
[0006] 步驟2、利用網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)法，畫出整個(gè)勵(lì)磁機(jī)的通風(fēng)系統(tǒng)圖；
[0007] 步驟3、根據(jù)勵(lì)磁機(jī)通風(fēng)冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及冷風(fēng)的流向，將同一支路的風(fēng)阻合 并，得到勵(lì)磁機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)的等效風(fēng)路圖；
[0008] 步驟4、根據(jù)步驟3獲得的勵(lì)磁機(jī)等效風(fēng)路圖，列出勵(lì)磁機(jī)通風(fēng)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(lì)磁機(jī)的風(fēng)阻特性曲線；
[0011] 步驟7、將步驟1得到的勵(lì)磁機(jī)風(fēng)扇的特性曲線和步驟6得到的勵(lì)磁機(jī)風(fēng)阻特性曲 線相交，得到勵(lì)磁機(jī)風(fēng)扇的工作點(diǎn)。
[0012] 優(yōu)選地，所述步驟2中，節(jié)點(diǎn)選取的原則為：在冷卻介質(zhì)流經(jīng)該位置時(shí)，該處的面 積有所變化或者風(fēng)量流向發(fā)生變化，則該位置選為節(jié)點(diǎn)。
[0013] 本發(fā)明通過網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)法，結(jié)合經(jīng)典公式，得到了對大型發(fā)電機(jī)配套勵(lì)磁機(jī)通風(fēng)系 統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算分析的方法，可以適應(yīng)大型發(fā)電機(jī)配套勵(lì)磁機(jī)的通風(fēng)系統(tǒng)分析需要，對于確保 勵(lì)磁機(jī)在設(shè)計(jì)使用壽命內(nèi)的正常運(yùn)行具有重大意義。
【附圖說明】
[0014] 圖1為勵(lì)磁機(jī)風(fēng)扇曲線圖；
[0015] 圖2為勵(lì)磁機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)圖；
[0016] 圖3為勵(lì)磁機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)簡化等效風(fēng)路圖；
[0017] 圖4為計(jì)算得到的勵(lì)磁機(jī)風(fēng)扇曲線及風(fēng)阻特性曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以一優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。
[0019] 本發(fā)明提供了一種大型發(fā)電機(jī)配套勵(lì)磁機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)計(jì)算分析方法，考慮了勵(lì)磁機(jī) 風(fēng)扇本身的特性曲線和勵(lì)磁機(jī)其他各部件的結(jié)構(gòu)，輸入結(jié)構(gòu)參數(shù)，生成勵(lì)磁機(jī)的通風(fēng)系統(tǒng) 圖并將其簡化得到等效風(fēng)路圖，對各支路風(fēng)量分配及風(fēng)扇工作點(diǎn)求解。以1000 Mff核電發(fā)電 機(jī)配套的5800kW勵(lì)磁機(jī)為例，其步驟為：
[0020] 步驟1、輸入勵(lì)磁機(jī)風(fēng)扇的結(jié)構(gòu)參數(shù)。風(fēng)扇外徑1651mm，風(fēng)扇內(nèi)徑1225. 6mm，風(fēng)扇 葉片寬度1〇1.5_等。利用經(jīng)典公式（見P534,丁舜年.大型電機(jī)的發(fā)熱與冷卻.科學(xué)出 版社，1992年），計(jì)算得出勵(lì)磁機(jī)風(fēng)扇的空載有效壓頭和最大流量，得出風(fēng)扇的特性曲線， 見圖1。
[0021] 步驟2、輸入勵(lì)磁機(jī)各部件的參數(shù)，包括：主勵(lì)磁機(jī)定轉(zhuǎn)子，整流盤，冷卻器，永磁 機(jī)。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)法（見P112,丁舜年.大型電機(jī)的發(fā)熱與冷卻.科學(xué)出版社，1992年）， 選定系統(tǒng)中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，得到勵(lì)磁機(jī)的通風(fēng)系統(tǒng)圖，見圖2。節(jié)點(diǎn)的選取為在冷卻介質(zhì)流經(jīng) 該節(jié)點(diǎn)位置時(shí)，該處的面積有所變化或者風(fēng)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(lì)磁機(jī)通風(fēng)冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及冷風(fēng)的流向，將同一支路的風(fēng)阻合 并，得到勵(lì)磁機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)的等效風(fēng)路圖，見圖3,其中：Za為風(fēng)扇支路的風(fēng)阻；Zb的為主勵(lì)磁 機(jī)支路的風(fēng)阻；Z。為整流盤支路的風(fēng)阻；Z ,為冷卻器支路的風(fēng)阻；Ze為永磁機(jī)支路的風(fēng)阻； Zf為永磁機(jī)端空間支路的風(fēng)阻。
[0023] 步驟4、根據(jù)步驟3獲得的勵(lì)磁機(jī)等效風(fēng)路圖，列出勵(lì)磁機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)的回路方程，如下：
[0031] 其中：Za為風(fēng)扇支路的風(fēng)阻；Z b為主勵(lì)磁機(jī)支路的風(fēng)阻；Z。為整流盤支路的風(fēng)阻； ZdS冷卻器支路的風(fēng)阻；Ze為永磁機(jī)支路的風(fēng)阻；Z f為永磁機(jī)端空間支路的風(fēng)阻；Q a為風(fēng) 扇支路的流量；Qb為主勵(lì)磁機(jī)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(jī)支路的流量；Qf為永磁機(jī)端空間支路的流量；ΗΛ為風(fēng)扇壓力；H7k為永磁機(jī)的 栗壓；為整流盤的栗壓；H胃為主勵(lì)磁轉(zhuǎn)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(lì)磁機(jī)的風(fēng)阻特性曲線；
[0034] 步驟7、將步驟1得到的勵(lì)磁機(jī)風(fēng)扇特性曲線和步驟6得到的勵(lì)磁機(jī)風(fēng)阻特性曲線 相交，得到勵(lì)磁機(jī)風(fēng)扇工作點(diǎn)的壓力和流量數(shù)據(jù)，見圖4,圖4中實(shí)線表示勵(lì)磁機(jī)風(fēng)扇特性 曲線，虛線表示勵(lì)磁機(jī)風(fēng)阻特性曲線。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種大型發(fā)電機(jī)配套勵(lì)磁機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)的計(jì)算方法，其特征在于：該方法由以下7個(gè) 步驟組成： 步驟1、利用經(jīng)典公式計(jì)算勵(lì)磁機(jī)風(fēng)扇的特性曲線； 步驟2、利用網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)法，畫出整個(gè)勵(lì)磁機(jī)的通風(fēng)系統(tǒng)圖； 步驟3、根據(jù)勵(lì)磁機(jī)通風(fēng)冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及冷風(fēng)的流向，將同一支路的風(fēng)阻合并，得 到勵(lì)磁機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)的等效風(fēng)路圖； 步驟4、根據(jù)步驟3獲得的勵(lì)磁機(jī)等效風(fēng)路圖，列出勵(lì)磁機(jī)通風(fēng)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(lì)磁機(jī)的風(fēng)阻特性曲線； 步驟7、將步驟1得到的勵(lì)磁機(jī)風(fēng)扇的特性曲線和步驟6得到的勵(lì)磁機(jī)風(fēng)阻特性曲線相 交，得到勵(lì)磁機(jī)風(fēng)扇的工作點(diǎn)。2. 如權(quán)利要求1所述的一種大型發(fā)電機(jī)配套勵(lì)磁機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)的計(jì)算方法，其特征在 于：所述步驟2中，節(jié)點(diǎn)選取的原則為：在冷卻介質(zhì)流經(jīng)該位置時(shí)，該處的面積有所變化或 者風(fēng)量流向發(fā)生變化，則該位置選為節(jié)點(diǎn)。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種大型發(fā)電機(jī)配套勵(lì)磁機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)的計(jì)算分析方法，首先計(jì)算勵(lì)磁機(jī)風(fēng)扇的特性曲線和勵(lì)磁機(jī)的通風(fēng)系統(tǒng)圖；然后根據(jù)勵(lì)磁機(jī)通風(fēng)冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及冷風(fēng)的流向，將同一支路的風(fēng)阻合并，得到勵(lì)磁機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)的等效風(fēng)路圖；再列出勵(lì)磁機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)的回路方程并求解，得到各支路的流量分配情況，進(jìn)而繪制勵(lì)磁機(jī)的風(fēng)阻特性曲線；最后將勵(lì)磁機(jī)風(fēng)扇的特性曲線和勵(lì)磁機(jī)風(fēng)阻特性曲線相交，得到勵(lì)磁機(jī)風(fēng)扇的工作點(diǎn)。本發(fā)明通過網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)法，結(jié)合經(jīng)典公式，得到了對大型發(fā)電機(jī)配套勵(lì)磁機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算分析的方法，可以適應(yīng)大型發(fā)電機(jī)配套勵(lì)磁機(jī)的通風(fēng)系統(tǒng)分析需要，對于確保勵(lì)磁機(jī)在設(shè)計(jì)使用壽命內(nèi)的正常運(yùn)行具有重大意義。
【IPC分類】H02K9/04
【公開號(hào)】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(shè)備有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年11月4日