[发明专利]大型发电机定、转子流量风速测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及大型发电机定、转子流量风速测量装置，属于电气领域。

背景技术

目前，工程设计人员非常关心百兆瓦以上的大型发电机定子、转子以及气隙内流量大小，它们各占总流量的比例，以及定子、转子和气隙内风速的大小。由于受发电机空间限制以及电机内复杂电磁场对测量的影响，大型发电机定、转子以及气隙内流量风速在实际电机内很难测试出来。

发明内容

为了准确地确定电机内定子、转子和气隙内的风速和风量大小以及它们占总风量的比例，提出一种新的测量装置。

本发明提出的技术方案是：

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。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。

本发明和现有技术相比所具有的有益效果：

发明提出一种大型发电机定、转子流量风速测量装置，装置可以准确的测量大型发电机定子、转子和气隙内流量和流速大小。利用对两台同功率电动机的同步控制，可以对发电机不同运行工况时定、转子和气隙内流量和风速的大小进行测量。由于两台电动机均为同步控制的电机，运行时输出转速稳定，可以提高装置的可靠性；采用该装置可以避免高昂的实验费用，具有测量大型发电机内流量和流速准确和易于实现等优点。

附图说明

图1为无气隙挡风板的大型发电机定、转子流量风速测量装置示意图；

图2为有气隙挡风板的大型发电机定、转子流量风速测量装置示意图；

图3为图1的A-A’横截面示意图。

图中，1为轴流式风扇，2为转子，3为定子端部绕组，4为定子直线段绕组，5为前伸式测量定子轭背部风速传感器，6为前伸式测量转子风速传感器，7为连杆，8为定子铁心，9为电动机，10为变频器、11为总变频器、12为副槽通风沟、13为转子径向通风沟，14为定子通风沟，15为定、转子间气隙，16为测量气隙风速传感器，17为测量风扇风速传感器，18为风扇导风板，19为转子中轴，20为气隙挡风板，21为转子槽。

具体实施方式

下面结合图1-3，通过具体实施例对本发明作进一步说明；

参见图1和图3，本发明大型发电机定、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。其带有副槽的转子2制成木质结构的实心体，该木质结构的实心体开有与汽轮发电机转子相同的副槽通风沟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。

定子侧采用与汽轮发电机定子的相似原则，设有定子端部绕组3和定子直线段绕组4。这些定子绕组是非铜制绕组，由实木外包裹绝缘层组成。定子铁心8也是由木质结构制成，沿轴向开有相应的定子通风沟14。该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，可以测量定子通风沟14不同宽度时，定子、转子以及气隙内流量大小，它们各占总流量的比例，以及定子、转子和气隙内风速的大小。

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；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。通过同步调节两台变频器10的输出频率，调节转子2转速，使转子转速达到1500r/min用来模拟半速汽轮发电机工作状态，或最终可使转子转速达到3000r/min，用来模拟全速汽轮发电机工作状态。

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。

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。

图2中，在模拟装置的定、转子的气隙端口处安装气隙挡风板20，气隙挡风板20制成锥台形。目的是阻挡冷却风回流到转子副槽通风沟12，影响实际风量的分布。为此，制成锥台形气隙挡风板20，使冷却风通过转子副槽通风沟12进入定子通风沟14。

本发明的风量风速测量方法是：