[发明专利]大型发电机定、转子流量风速测量装置

权利要求书

1.大型发电机定、转子流量风速测量装置，主体是仿真的汽轮发电机定、转子模拟装置，其特征在于：模拟装置的转子中轴（19）两端通过法兰盘各连有一台同样功率电动机（9）；在转子中轴（19）两端还各安装有一部轴流式风扇（1）；本测量装置上共安装有四组测量风速的传感器：在定子轭背部安装前伸式测量定子轭背部风速传感器（5）；在定、转子间气隙（15）之间安装前伸式测量转子风速传感器（6）；在定子端面气隙处安装测量气隙风速传感器（16）；在轴流式风扇（1）前安装测量风扇风速传感器（17）。

2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于：带有副槽的转子（2）制成实心体，该实心体开有副槽通风沟（12）、转子径向通风沟（13）以及转子槽（21），在转子槽（21）中嵌放铜绕组。

3.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于：定子侧设有定子端部绕组（3）和定子直线段绕组（4）；定子铁心（8）沿轴向开有相应的定子通风沟（14）。

4.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于：转子中轴（19）两端的电动机（9）和轴流式风扇（1）分别通过两台变频器（10）调控；两台变频器（10）又受一台总变频器（11）同步调控；通过总变频器（11）同步调控，使转子（2）旋转，并使两个轴流式风扇（1）产生同样风量。

5.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于：在定子轴向上装有连杆（7），通过端头的螺栓对通风沟（14）宽度进行调节。

6.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于：在轴流式风扇（1）上安有风扇导风板（18），以使风集中吹向定、转子的轴中心周围区域。

7.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于：在定、转子的气隙端口处安装气隙挡风板（20）。

8.根据权利要求1所述的测量装置的测量方法：

1）安有气隙挡风板（20）时，测量从定子出来的风量：

前伸式测量定子轭背部风速传感器（5）测量的从转子侧进入定子各通风沟风速V₁，V₂，V₃…V_n，乘以定子各通风沟的出口面积S₁，S₂，S₃…S_n，即得定子各通风沟的风量Q₁，Q₂，Q₃…Q_n，求和之后就可以确定有气隙挡风板（20）时从定子出来的风量Q₁₁₁，

Q₁₁₁=Q₁+Q₂+Q₃…+Q_n

=V₁×S₁+V₂×S₂+V₃×S₃…+V_n×S_n

式中Q₁₁₁为有气隙挡风板时从定子出来的风量，V_n为第n个定子通风沟的风速，S_n为第n个定子通风沟的出口面积；

2）去掉气隙挡风板（20）时，测量进入定、转子间气隙（15）风量Q₂₂₂：

把测量气隙风速传感器（16）伸在定子端面气隙处，测量此处风速；为了保证测量进入定、转子间气隙（15）的风量的准确性，在定子轭背部同样测量进入定子各通风沟风速V₁₃，V₂₃，V₃₃…V_n3，乘以定子各通风沟的出口面积S₁，S₂，S₃…S_n即可以得到定子各通风沟的风量Q₁₃，Q₂₃，Q₃₃…Q_n3，求和之后就可以确定无气隙挡风板时从定子出来的风量为Q₃₃₃；用无气隙挡风板（20）时从定子出来的风量Q₃₃₃减去有气隙挡风板（20）时从定子出来的风量Q₁₁₁就可以得到进入气隙的风量Q₂₂₂，除以2倍的气隙（15）入口面积S₁₂，就可以得到进入气隙（15）的风速V₂₂₂；

Q₃₃₃=Q₁₃+Q₂₃+Q₃₃…+Q_n3

=V₁₃×S₁+V₂₃×S₂+V₃₃×S₃…+V_n3×S_n

Q₂₂₂=Q₂₂₂-Q₁₁₁

V₂₂₂=Q₂₂₂/S₁₂/2

式中Q₃₃₃为无气隙挡风板时从定子出来的风量，V_n3为第n个定子通风沟的风速，S_n为第n个定子通风沟的出口面积，Q₂₂₂为进入气隙风量，S₁₂为气隙入口面积，V₂₂₂为进入气隙（15）的风速；

3）去掉气隙挡风板（20）时，测量从转子出来的风量Q₄₄₄：

在定、转子气隙处安装前伸式测量转子风速传感器（6），注意前伸式测量转子风速传感器（6）离出口越近，测量从转子径向通风沟（13）出来的风速越准确，但也应与带有副槽的转子（2）保持一定的距离，避免带有副槽的转子（2）旋转碰到前伸式测量转子风速传感器（6）；从各转子径向通风沟（13）出来的风速V₁₄，V₂₄，V₃₄…V_n4，乘以转子副槽通风孔的面积S₁₄，S₂₄，S₃₄…S_n4即可以得到从带有副槽的转子（2）出来的风量Q₁₄，Q₂₄，Q₃₄…Q_n4，求和之后就可以确定从转子出来的风量为Q₄₄₄，

Q₄₄₄=Q₁₄+Q₂₄+Q₃₄…+Q_n4

=V₁₄×S₁₄+V₂₄×S₂₄+V₃₄×S₃₄…+V_n4×S_n4

式中Q₄₄₄为无气隙挡风板（20）时从转子出来的风量，V_n4为第n个转子副槽通风孔的风速；S_n4为第n个转子副槽通风孔的面积；

4）测量轴流式风扇（1）的总风量Q₆₆₆：

通过测量风扇风速传感器（17）可以测出从轴流式风扇（1）出来的风速V₁₅，乘以风扇导风板（18）出口面积S₁₅，就可以确定一个轴流式风扇（1）的风量Q₅₅₅，由于装置内风扇是对称分布的，乘以2就可以确定装置内的总风量Q₆₆₆；

Q₅₅₅=V₁₅×S₁₅

Q₆₆₆=2×Q₁₅

式中Q₅₅₅为一个风扇的流量，Q₆₆₆为测量装置内的总风量；

基于上述的计算结果，也可以确定穿过定子端部的风量Q₇₇₇，

Q₇₇₇=Q₆₆₆-Q₃₃₃

式中Q₇₇₇为穿过定子端部的流量，Q₆₆₆为测量装置内的总风量，Q₃₃₃为无气隙挡风板时从定子出来的风量。