一种发电机轴向双孔铜排转子线圈热点温度计算方法技术

本发明专利技术一种发电机轴向双孔铜排转子线圈热点温度计算方法，计算过程按功能进行模块化设计，将整个计算过程分为输入数据模块、风路迭代计算模块、损耗和温升计算模块，具有功能模块清晰、计算程序易于使用和升级，针对双孔铜排结构的温升计算，针对性强，计算精度高。同时考虑径向风孔表面散热和轴向风孔表面散热的出口处表面温升计算，适用于现有的两极800MW级到1260MW级发电机温升设计，可用于开发更多容量范围内的采用轴向双孔铜排转子线圈的发电机，并能满足产品优化和改进中要求新的适用程度更高、能够保证精度的转子热点温度计算方法，以满足采用轴向双孔铜排转子发电机的计算要求。的计算要求。的计算要求。

【技术实现步骤摘要】
一种发电机轴向双孔铜排转子线圈热点温度计算方法


[0001]本专利技术涉及一种发电机轴向双孔铜排转子线圈热点温度计算方法，可用于发电机轴向双孔铜排转子线圈热点温度计算研究和发电机产品开发研究中，属于发电机电磁设计


技术介绍

[0002]发电机转子线圈热点温度是发电机的转子线圈主要设计数据之一，其设计值的准确程度不但影响着发电机转子主要尺寸的确定，更重要的是影响着运行的可靠性和发电机的寿命，转子线圈热点温度的准确计算成为发电机产品设计过程中的重要环节。
[0003]现有技术并无针对双孔铜排的专用计算方法，原是采用引进的西门子程序TGS3248来进行近似计算的，它是计算上、下两半铜排合成一匝的单孔铜排的计算方法。因为轴向双孔铜排的结构与该结构不一致，实际上并不完全适用。首先，通风孔内的风量无法准确计算，因为二者的风路结构不同。其次无法计算出风孔处的转子线圈铜耗。再无法计算出风孔处的散热系数。因此无法准确计算转子线圈的热点温升。而且用TGS3248来进行计算时，要进行各种假设，使用繁琐。

技术实现思路
r/>[0004]本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发电机轴向双孔铜排转子线圈热点温度计算方法，其特征在于,包括如下步骤：步骤1、输入计算参数并计算结构尺寸:所述计算参数包括：一个极线圈数：N_coil；转子每槽匝数:NRS；转子本体长：Lp；1号线圈弧线部分距本体长：L
coil1_to_body
；线圈端部弧线部分宽：B
coil_end
；线圈间距：L
coil_to_coil
；近本体侧进风孔距本体距离：L
invent_to_body
；近端部侧进风孔距端部线圈距离：L
invent_to_endturn
；出风孔间距：L
outvent_to_outvent
；轴向通风孔高：h
v
；轴向通风孔宽：b
v
；铜线高：h
n
；双孔铜线的一半宽：b
n
；铜线外倒角半径：R1；铜线内倒角半径：R3；铜线宽度方向上壁厚：thick_cir；出风孔周向宽度：b
ot
；出风孔轴向长度：l
ot
；出风孔中心距：t
ot
；进风孔周向宽度：b
in
；进风孔轴向长度：l
in
；发电机额定转速：RPM；转子槽深：h
rs
；转子外径：d
r
；转子线圈进出风口压力差：P
ENTR
；发电机额定励磁的一半值：I
f
；冷风温度：T
amb
；转子楔下垫条上通风孔的面积：A
12
；转子槽楔出风孔的面积：A
13
；冷却气体压力：P；计算最大号线圈直线端距本体长：L
coilmax_to_body
＝L
coil_to_body
+(N_coil
‑
1)*(B
coil_end
+L
coil_to_coil
)；铜线高度方向上壁厚：WEB＝(h
n
‑
h
v
)/2；开径向出风孔后铜线上、下两壁周向凸出轴向风孔侧壁的高度：b
diff
＝thick_cir+b
v
‑
b
ot
；步骤2、针对双孔铜排的通风结构，计算通风孔内转子风速大小，判断是否满足计算精
度要求，具体包括：步骤2.1、平均风路长步骤2.1、平均风路长步骤2.2、转子铜线风道截面积A
v
＝h
v
·
b
v
‑
(4
‑
π)R
32
；轴向风孔的湿周S
v
＝2
·
(h
v
+b
v
)
‑
R3·
(8
‑
2π)；轴向风孔的水力直径步骤2.3、风道入口面积A
in
＝A
v
；步骤2.4、风道出口面积A
ov
＝(l
ot
·
b
ot
)；径向风孔的湿周S
ov
＝2(b
ot
+l
ot
)
‑
l
ot
；径向风孔的水力直径步骤2.5、顶匝导体处垫条上通风孔的面积A
11
＝A
ov
；步骤2.6、风道入口风压降系数步骤2.7、二次转弯处的风压降系数K
be
＝2.584；步骤2.8、轴向风道的风压降系数f
r
由步骤2.15.3计算结果迭代确定；步骤2.9、锲下垫条的风压降系数步骤2.10、槽锲出风口的风压降系数步骤2.11、考虑出风孔的孔板效应增加的阻力系数步骤2.12、转子风路的总的风压降系数K
v
＝K
出风孔_孔板效应_孔_4
+K
fr
+(K
in
+K
be
+K
12
+K
13
)；步骤2.13、转子外表的风速转子槽底的风速离心风压
步骤2.14、风路上的全部压降ΔP＝PENTR+P
cen
；步骤2.15、风速和风量计算部分，包括如下步骤步骤2.15.1、设轴向通风孔风速为V1；步骤2.15.2、雷诺数R
ev1
＝P
...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑东平，张嘉康，徐国俊，崔阳阳，胡磊，
申请(专利权)人：上海电气电站设备有限公司，
类型：发明
国别省市：