冷卻電機(jī)溫升的影響。：風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)摩耗表面冷卻風(fēng)礞溫升1前畝的方式，試制時(shí)采用鋼板滾圃焊接結(jié)構(gòu)，機(jī)座外圓焊有由鋼板彎成的內(nèi)部有通風(fēng)道的冷卻筋。內(nèi)風(fēng)路冷卻風(fēng)流經(jīng)線圈端部、氣隙及轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔、冷卻筋內(nèi)部風(fēng)孔形成回路，外風(fēng)路冷卻風(fēng)流經(jīng)冷卻筋外表面。
發(fā)電機(jī)租賃試制完成后，經(jīng)試驗(yàn)各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到用戶要求。但與進(jìn)口電機(jī)相比，效率略低。為達(dá)到完全取代進(jìn)口電機(jī)的目的，開始了對(duì)發(fā)電機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
2優(yōu)化過程分析發(fā)電機(jī)的各項(xiàng)損耗試驗(yàn)值可看出，發(fā)電機(jī)風(fēng)摩耗為7.4kw，比進(jìn)口電機(jī)的3.9kw增加了3.5kw.這是導(dǎo)致發(fā)電機(jī)效率偏低的一個(gè)重要因素。發(fā)電機(jī)的散熱要依靠其內(nèi)、外風(fēng)扇產(chǎn)生的冷卻風(fēng)。風(fēng)量大、風(fēng)速高對(duì)進(jìn)一步降低發(fā)電機(jī)溫升有好處，但這導(dǎo)致冷卻風(fēng)扇尺寸過大，進(jìn)而增大了發(fā)電機(jī)租賃的風(fēng)摩耗，使發(fā)電機(jī)效率降低。如何恰當(dāng)?shù)卮_定風(fēng)扇尺寸，使發(fā)電機(jī)的風(fēng)摩耗能控制在較低水平而又能保證其溫升符合要求，這需要經(jīng)過詳細(xì)的發(fā)熱計(jì)算才能做到。為此采用表面冷卻電機(jī)的發(fā)熱計(jì)算程序?qū)Πl(fā)電機(jī)的風(fēng)扇尺寸、風(fēng)扇損耗、風(fēng)量數(shù)據(jù)、定子線圈溫升、轉(zhuǎn)子銅排溫升的數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析計(jì)算。
首先，分析內(nèi)、外風(fēng)扇尺寸變化時(shí)上述幾項(xiàng)數(shù)據(jù)的相應(yīng)變化，此時(shí)外風(fēng)扇固定在某一尺寸不變。在內(nèi)風(fēng)扇寬度不變時(shí)，改變其直徑，經(jīng)發(fā)熱程序計(jì)算得到以下一組數(shù)據(jù)：內(nèi)風(fēng)直徑（）內(nèi)風(fēng)損耗（w）內(nèi)風(fēng)路風(fēng)量（mvb）定子線h溫升（k）轉(zhuǎn)子銅排溫升（k）從以上計(jì)算數(shù)據(jù)可看出，內(nèi)風(fēng)路的風(fēng)量變化對(duì)發(fā)電機(jī)的溫升影響是極小的。內(nèi)風(fēng)路的風(fēng)摩耗從4810w減小到2096w，使得內(nèi)風(fēng)路風(fēng)量從1.52m3/s降到l.omvs，而定子溫升僅上升1k.這看似難以理解，仔細(xì)分析就可發(fā)現(xiàn)這完全是由發(fā)電機(jī)的冷卻方式?jīng)Q定冷卻筋中風(fēng)速（m/s）發(fā)電機(jī)定子線圈溫升（k）風(fēng)扇i1197風(fēng)扇n299的。對(duì)帶集中冷卻器的電機(jī)，電機(jī)的全部熱量幾乎全由內(nèi)風(fēng)扇產(chǎn)生的冷卻風(fēng)量帶至冷卻器的冷卻管，在這種情況下內(nèi)風(fēng)路的冷卻風(fēng)量是至關(guān)重要的，而對(duì)表面冷卻的電機(jī)而言，大部分熱量通過定子鐵心外圓與機(jī)座內(nèi)圓的配合面直接傳遞到機(jī)座表面的冷卻筋上，一部分熱量通過電機(jī)內(nèi)部的熱空氣傳遞到機(jī)座或端蓋外面的冷卻筋上，內(nèi)風(fēng)路空氣的流動(dòng)更大的作用是使內(nèi)部各點(diǎn)的空氣溫度趨于接近，以避免局部過熱的情況。
為了驗(yàn)證內(nèi)風(fēng)路風(fēng)量時(shí)對(duì)發(fā)電機(jī)租賃溫升的影響，做對(duì)比試驗(yàn)如下：保持外風(fēng)扇不變，調(diào)換不同尺寸的內(nèi)風(fēng)扇分別測量此時(shí)內(nèi)風(fēng)路風(fēng)量及定子線圈溫升。測內(nèi)風(fēng)路風(fēng)量的方法是這樣的：在內(nèi)部有風(fēng)道的冷卻筋上鉆*6的孔，用測量探頭伸進(jìn)孔內(nèi)測量風(fēng)速，則風(fēng)速的對(duì)比值即為風(fēng)量的對(duì)比值。實(shí)測結(jié)果如下：由此可看出，在內(nèi)風(fēng)量增加5倍的情況下，發(fā)電機(jī)溫升僅增加2k，這與計(jì)算情況是基本吻合的。
接下來分析外風(fēng)扇尺寸及外風(fēng)量變化時(shí)外風(fēng)扇損耗、定子線圈溫升、轉(zhuǎn)子導(dǎo)條溫升的變化。此時(shí)內(nèi)風(fēng)扇尺寸保持不變，在外風(fēng)扇寬度不變的情況下改變其外徑，經(jīng)發(fā)熱計(jì)算程序算得到以下數(shù)據(jù)：外風(fēng)扇直徑（mm）外風(fēng)扇損耗（w）外風(fēng)路風(fēng)量（mvs）定子線圈溫升（k）轉(zhuǎn)子銅排溫升（k）從這組數(shù)據(jù)可以看出，外風(fēng)扇的風(fēng)量變化對(duì)發(fā)電機(jī)的溫升影響是比較明顯的。當(dāng)外風(fēng)扇直徑從640mm變到610mm時(shí)，風(fēng)摩耗降低850w，風(fēng)量減小0.14m3/s，定子溫升增加1.3k；而外風(fēng)扇直徑從550mm變到520mm時(shí)，風(fēng)摩耗降低545w，風(fēng)量減小0.13m3/s，此時(shí)定子線圈溫升增加了2.1k，由此可看出，隨外風(fēng)扇風(fēng)量的逐步減小，定子線圈的溫升上升速度加快，而且降低外風(fēng)扇風(fēng)摩耗的效果也逐步變小。
由上述分析計(jì)算可得出以下結(jié)論：優(yōu)化發(fā)電機(jī)租賃效率，減小風(fēng)摩耗的正確方法應(yīng)當(dāng)盡量縮小內(nèi)風(fēng)扇尺寸，而外風(fēng)扇尺寸則必須控制在恰數(shù)值，這樣才不至于在減小風(fēng)摩耗的同時(shí)發(fā)電機(jī)溫升上升過多。
經(jīng)反復(fù)計(jì)算后，最終確定了發(fā)電機(jī)內(nèi)、外風(fēng)扇的優(yōu)化尺寸，風(fēng)扇采取低損耗的后傾葉片式設(shè)計(jì)。經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，優(yōu)化后的發(fā)電機(jī)風(fēng)摩耗由原來的7.4kw降至3.85kw，達(dá)到進(jìn)口電機(jī)的水平，而且發(fā)電機(jī)溫升遠(yuǎn)低于進(jìn)口電機(jī)，取得了讓用戶滿意的效果。目前優(yōu)化設(shè)計(jì)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)已批量投產(chǎn)取代進(jìn)口電


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