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双热源作用下螺杆泵定子非稳态温度场数值模拟

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中国石油大学学报（自然科学版） 2012年第3期36卷 130-134页

作者：薛建泉张国栋吴慎渠李敏慧谷国剑杨峰中国石油大学石油工程学院山东青岛266580 胜利油田东辛采油厂山东东营257094

为了进一步探讨螺杆泵在油气田开发中出现的高温破坏问题,基于汽车滑移理论,采用单向解耦法,以GLB500和DGLB500螺杆泵为例分析定子温度场分布规律及散热性能,研究不同过盈量、转速下的定子增温。结果表明:螺杆泵定子温度场沿长轴对称分... 详细信息

为了进一步探讨螺杆泵在油气田开发中出现的高温破坏问题,基于汽车滑移理论,采用单向解耦法,以GLB500和DGLB500螺杆泵为例分析定子温度场分布规律及散热性能,研究不同过盈量、转速下的定子增温。结果表明:螺杆泵定子温度场沿长轴对称分布,最高温度点位于定子橡胶衬套厚壁中心处,考虑摩擦生热时,最高温度点沿短轴方向向定子中心偏移;等壁厚螺杆泵散热性能较好且比较均匀,常规螺杆泵长轴方向散热能力优于短轴方向;不考虑摩擦生热时,定子增温与转子转速正相关,随定转子过盈量的增加呈抛物线趋势增加;在双热源作用下,定子增温随过盈量和转速急剧增加,并且等壁厚螺杆泵表现更为敏感。

关键词：螺杆泵单向解耦法滞后生热定子温度场数值模拟

特殊绕组结构的空冷汽轮发电机定子三维温度场计算与分析

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中国电机工程学报 2006年第22期26卷 140-145页

作者：丁树业李伟力马贤好靳慧勇哈尔滨理工大学黑龙江省哈尔滨市150040 哈尔滨工业大学黑龙江省哈尔滨市150001 哈尔滨电机厂有限责任公司黑龙江省哈尔滨市150040

对于具有特殊股线结构的大型空冷汽轮发电机温度场计算具有一定的难度。文中推导了大型空冷汽轮发电机定子上、下层线棒的股线数和截面不等时绕组涡流损耗的表达式,求解出发电机额定运行时定子股线沿径向分布的菲尔德系数;建立了定子径... 详细信息

对于具有特殊股线结构的大型空冷汽轮发电机温度场计算具有一定的难度。文中推导了大型空冷汽轮发电机定子上、下层线棒的股线数和截面不等时绕组涡流损耗的表达式,求解出发电机额定运行时定子股线沿径向分布的菲尔德系数;建立了定子径向通风沟内二维流体场的物理模型和数学模型,采用有限体积法对其进行了数值计算;建立定子三维温度场的物理模型和数学模型。以1台大型空冷汽轮发电机为例,在先前推导的基础上,采用有限元法对定子三维温度场进行数值计算,给出了在发电机温度场求解域中的温度分布规律。将计算结果与实测结果进行比较,得出了一些有益的结论。

关键词：空冷汽轮发电机不等截面定子温度场有限体积法有限元法

基于ANSYS的多相异步发电机非稳态定子温度场的研究

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大电机技术 2009年第5期 9-12页

作者：高俊如胡延领河北工程大学邯郸056021 北京航空航天大学北京100068

本文针对多相双绕组异步发电机体积小、电磁密度大等特点,设计了某电磁参数下的同类电机。采用浸润式蒸发冷却技术,用ANSYS对该电机定子温度场进行仿真来预测其运行的安全性和可靠性,为同类电机材料的选取和电磁负荷的选择提供理论依据。

关键词：多相异步发电机非稳态定子温度场 ANSYS

大型同步发电机通风冷却系统与定子温度场的研究

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大型同步发电机通风冷却系统与定子温度场的研究

作者：周醒夫哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

开发高参数、大容量同步发电机组已成为我国电力工业发展的趋势，当发电机容量不断增大的同时，发电机各部分的损耗也明显增加。这样，加强发电机的通风冷却系统，有效地带走各种损耗产生的热量，降低发电机正常运行时的最高温升，是开... 详细信息

开发高参数、大容量同步发电机组已成为我国电力工业发展的趋势，当发电机容量不断增大的同时，发电机各部分的损耗也明显增加。这样，加强发电机的通风冷却系统，有效地带走各种损耗产生的热量，降低发电机正常运行时的最高温升，是开发和设计大容量同步发电机的重要因素。本文以一台330MW水-氢-氢冷汽轮发电机为例，根据发电机复杂的通风系统特点和实际结构尺寸，建立了半个轴向段电机的通风网络模型，采用流体网络方法计算得到了电机正常运行时的总风量、各通风沟和进风室的风量和节点压力。从计算结果可以看出，各通风沟的的冷却风量分配较合理，通过发电机端部铜屏蔽的温度可以有效的验证通风系统计算的准确性。在此基础上，对电机端部区域内气隙隔板与转子护环之间径向距离、挡风隔板与压圈之间轴向距离、铜屏蔽和压圈之间的通风流道面积进行调整，比较了调整前后电机通风系统内冷却气体的流量和节点压力的变化情况，分析了调整前后对电机通风系统特性和端部结构件冷却效果的影响，为大型汽轮发电机通风系统结构设计提供了可靠的依据。此外，以一台250MW、68.2rpm的全空冷水轮发电机为例，采用等效热网络法和有限体积法对定子沿轴向半个铁心段、周向一齿一槽情况下的三维温度场进行了计算。在不计及转子旋转效应下，考虑定子上、下层线棒中每根股线的涡流损耗，通过气隙内温升和定子通风沟风量的计算确定定子一齿一槽求解区域内的边界条件。比较了由两种方法确定电机结构件中局部最高温度位置和温度分布，分析了两种方法计算的解算规模和解算时间，并将计算结果与实验数据对比，证明了两种方法计算的准确性和有效性，为大容量同步发电机的开发设计提供了重要的工程实际意义。

关键词：水-氢-氢冷却汽轮发电机通风系统水轮发电机定子温度场

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凸极同步电动机定子温度场数值模拟研究

凸极同步电动机定子温度场数值模拟研究

作者：关贵伟哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

凸极同步电动机以操作简单、维护方便、效率较高和功率因数高等优点正高速发展,已经在工业生产的相关领域中得到了普遍的应用。当前,通风冷却问题在电机研究中是一个亟待解决的问题,通风冷却的好坏影响了电机的可靠性和使用寿命。通风... 详细信息

凸极同步电动机以操作简单、维护方便、效率较高和功率因数高等优点正高速发展,已经在工业生产的相关领域中得到了普遍的应用。当前,通风冷却问题在电机研究中是一个亟待解决的问题,通风冷却的好坏影响了电机的可靠性和使用寿命。通风冷却不好,会造成电机过热,对电机的安全运行产生极大的隐患;通风冷却量大时,电机的效率就会受到影响。本文研究对象是针对某27MW凸极同步电动机,对该电动机整机内部流场以及定子温度场进行研究。首先,针对工厂图纸建立准确的三维物理模型,应用Fluent对三维湍流时均控制方程进行数值求解计算,给出相应求解域的边界条件,得到相应的空气流量、速度与静压分布特点,分析了定子通风沟内冷却空气量沿周向和轴向分布规律,研究表明:在定子轴向相同位置处,沿周向进入定子各槽中的冷却空气流量不均匀,空气量分布受转子部件极靴、磁极间撑块几何形状与位置、转子旋转方向等影响较大。其次,在流场的基础之上进一步对该模型进行三维流动与传热的耦合计算,得到电机内部定子温度场,得到了不超温的合理结构。其中电机定子最高温度为106℃,位置位于靠近端部第四排铁芯位置处,与其相邻的绝缘层最高温度为98.5℃,故不超温,电机能够合理安全运行。最后,研究了改变机座环板通风孔大小、电机空气出口面积以及位置、撑块位置变化对该电机定子流场、温度场的影响。结果显示把通风孔大小增大,流场的流量变大,风量分布变化较大,定子固体的温升变小,且温度最高位置由靠近端部第四排铁芯处转移到靠近中心对称面处铁芯处。改变通风孔大小以后可以使得流场、温度场的分布更为合理,使得电机运行史加安全;出口面积对于定子流体场、温度场影响较小,但出口位置对于流体场、温度场影响较大,而最高温度由106℃降低到97.9℃。变撑块位置方案,使得冷空气更多地流以定子铁芯背部,最高温度由106℃升高到110℃,温度最高位置改变到靠近端部第六排铁芯处。

关键词：凸极同步电动机整机流场定子温度场 CFD数值模拟

灯泡贯流式水轮发电机定子温度场数值分析与测试方法研究

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灯泡贯流式水轮发电机定子温度场数值分析与测试方法研究

作者：马东波中国计量学院

学位级别：硕士

水轮发电机的发热问题不仅影响发电机的寿命,且易导致发电机损毁。为此需在发电机中预埋测温元件,以实时监控其温升状况,尤其是水轮机发热的最高温度点的状况。本文应用有限元法分析,研究灯泡贯流式水轮发电机定子的温度场分布特性,得... 详细信息

水轮发电机的发热问题不仅影响发电机的寿命,且易导致发电机损毁。为此需在发电机中预埋测温元件,以实时监控其温升状况,尤其是水轮机发热的最高温度点的状况。本文应用有限元法分析,研究灯泡贯流式水轮发电机定子的温度场分布特性,得到了一种定子数值计算的温度场分布,以确定其最热点位置,并通过现场测试验证了其可行性。针对现有的埋入式热电偶监控系统抗电磁干扰性能较差,测量分布点数较少等问题,提出了一种利用分布式光纤温度传感器的测量新方法。本文首先研究了灯泡贯流式水轮发电机发热、导热、散热原理及计算方法,分析了定子热损耗主要是绕组铜耗、铁芯轭部损耗、铁芯齿部损耗和通风损耗,导热系数由材料决定,按定子结构各部位的风速,分析计算了水轮机各部位的散热系数。在此基础上,建立了一种灯泡贯流式水轮发电机定子三维温度场计算模型,应用ANSYS软件得到了一种定子温度场分布的数值计算结果。其次利用广西某水电站的灯泡贯流式水轮发电机组及配套热电偶监控系统,实际测量12个关键点温度与数值计算结果进行比对,证明所得数值计算结果基本合理。并对于实际的温升检测监控、结构性能分析有良好的理论意义和实用价值。最后针对埋入式热电偶检测方法存在测量点有限和抗电磁干扰能力较弱等问题,利用分布式光纤温度传感器具备更多的测量分布点和更强的抗电磁干扰能力,提出了一种分布式光纤测量水轮发电机定子铁芯温度检测的新方法。

关键词：水轮发电机定子温度场数值分析测量方法

贴壁式结构水轮发电机定子温度场有限元法研究

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大电机技术 2018年第2期 40-44页

作者：王辉汪小芳东芝水电设备(杭州)有限公司杭州310020

本文利用ADINA软件对某贴壁式结构发电机定子进行温度场计算,得出与实测数据非常接近的解析结果,并在此基础上深入探讨铁心与机座的热态间隙、线棒与槽的间隙、河水温度等因素对定子温升以及河水带走热量值的影响关系,为贴壁式结构发电... 详细信息

本文利用ADINA软件对某贴壁式结构发电机定子进行温度场计算,得出与实测数据非常接近的解析结果,并在此基础上深入探讨铁心与机座的热态间隙、线棒与槽的间隙、河水温度等因素对定子温升以及河水带走热量值的影响关系,为贴壁式结构发电机定子的设计提供借鉴。

关键词：灯泡式贯流机组贴壁式结构定子温度场有限元法 ADINA

灯泡贯流式水轮发电机通风系统及定子温度场研究

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小水电 2011年第5期 21-23页

作者：李桃水利部产品质量标准研究所浙江杭州310012

使用商用有限元分析软件对某电站20 MW水轮发电机进行了流场和定子温度场的仿真分析。结合发电机流场、温度场的耦合性能,建立发电机通风系统的流场和定子温度场的三维有限元模型,得到发电机定子温度分布。研究表明,采用ANSYS CFX能较... 详细信息

使用商用有限元分析软件对某电站20 MW水轮发电机进行了流场和定子温度场的仿真分析。结合发电机流场、温度场的耦合性能,建立发电机通风系统的流场和定子温度场的三维有限元模型,得到发电机定子温度分布。研究表明,采用ANSYS CFX能较准确模拟发电机通风系统的流场分布,可为发电机通风系统的优化设计提供参考依据。定子齿部开槽后,增大了流场的风量,增加了定子散热面积,降低了定子的最高温度。图7幅,表1个。

关键词：灯泡贯流式水轮发电机通风系统定子温度场

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永磁直驱风力发电机定子温度场研究

风能 2020年第1期 108-110页

作者：张海平王金辉艾厚刚包头中车电机有限公司新疆金风科技股份有限公司

风力发电机整机在将机械能转化为电能的同时,部分能量以定子发热形式散失。在目前的技术条件下,定子的绝缘性能与散热能力是一对难以破解的矛盾,增大绝缘层厚度毫无疑问可以提高定子绝缘能力,但定子散热能力会随之降低,电机运行温度也... 详细信息

风力发电机整机在将机械能转化为电能的同时,部分能量以定子发热形式散失。在目前的技术条件下,定子的绝缘性能与散热能力是一对难以破解的矛盾,增大绝缘层厚度毫无疑问可以提高定子绝缘能力,但定子散热能力会随之降低,电机运行温度也会随之增高。反之,电机散热能力强,运行温度低,则电机容易潮湿,绝缘电阻又将随之降低。因此,在保证定子绝缘性能的前提下,通过研究定子温度场分

关键词：永磁直驱风力发电机散热能力绝缘性能定子绝缘定子温度场