[发明专利]一种发电机轴向双孔铜排转子线圈热点温度计算方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明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领域。

背景技术

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。

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。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：现有技术没有针对双孔铜排转子线圈热点温度的专用计算方法。

为了解决上述问题，本发明的技术方案是提供了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；