隱極同步發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)

1、哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文* 大 學(xué)畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)題 目: 隱極同步發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)院、 系: 姓 名: 指導(dǎo)教師:系 主 任: 隱極同步發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)摘要隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的迅速增長，電力的需求也在不斷的增加，電網(wǎng)的建設(shè)規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，而我國80%的發(fā)電量來自于隱極同步發(fā)電機(jī)，所以隱極同步發(fā)電機(jī)在電力工業(yè)的發(fā)展中占有及其重要的位置，本文采用傳統(tǒng)的計(jì)算方法對200mw空冷隱極同步發(fā)電機(jī)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。首先，綜述了隱極同步發(fā)電機(jī)的國內(nèi)、外的發(fā)展現(xiàn)狀以及現(xiàn)代電網(wǎng)對隱極同步發(fā)電機(jī)的要求。然后介紹了隱極同步發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)，通風(fēng)系統(tǒng)及其設(shè)計(jì)原理，并結(jié)合現(xiàn)有的設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的電磁設(shè)計(jì)，包括基本尺寸的確定、磁路

2、計(jì)算、電機(jī)的溫升和損耗計(jì)以及電抗、時(shí)間常數(shù)和短路電流等的計(jì)算。通過計(jì)算，電機(jī)的溫升、效率等性能指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，最后對所有的計(jì)算做了總結(jié)，分析了影響電機(jī)性能指標(biāo)的一些參數(shù)，論文的結(jié)尾對我國的隱極同步發(fā)電機(jī)工業(yè)的發(fā)展進(jìn)行了展望，使整篇文章的結(jié)構(gòu)更加緊湊。通過本課題的研究進(jìn)一步加深了對隱極同步發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)的基本方法的理解，尤其是對影響電機(jī)性能的參數(shù)分析，為以后的學(xué)習(xí)和工作奠定了良好的基礎(chǔ)，有助于提高計(jì)算的精度，對電機(jī)參數(shù)的選取也會更加準(zhǔn)確。關(guān)鍵詞 隱極同步發(fā)電機(jī)；電磁設(shè)計(jì)；溫升；效率turbo-generator designabstractwith the rapid growth of the

3、 national economy in china, the demand for electricity are constantly increasing, the construction of the power grid is growing, and 80% electricity from the turbine generator, so the turbo generator in the development of electric power industry occupies an important position, and based on the tradi

4、tional calculation method of 200mw air-cooled turbine generator to carry on the design.first, summarized the domestic and foreign turbine generator and the development status of modern power on steam turbine generator. then introduces the basic structure of steam turbine generator and its design pri

5、nciples, ventilation system, combining the current design techniques, including the detailed design of electromagnetic basic dimensions, the motor temperature calculation, the magnetic circuit reactance, project and loss and the time constant of short-circuit current calculation and etc. through the

6、 calculation of temperature, efficiency, motor performance indexes meet the design requirements for all the calculation, and finally summarizes, analyzed the influence of some parameters of the motor performance at the end of the paper, the steam turbine generator in our industry development prospec

7、ts, make the whole article is more compact structure.through this topic research further deepened to steam turbine generator design method, especially for the understanding of the effect the performance of motor parameter analysis for the future study and work has laid a good foundation, which helps

8、 to improve the calculation accuracy of motor, the parameter selection will also more accurate.keywords turbo-generatoi ；electromagnetic design；temperature rising；efficiencyiii目 錄摘要iabstract第1章 緒論11.1 課題研究的目的和意義11.2 隱極同步發(fā)電機(jī)的國內(nèi)、外發(fā)展現(xiàn)狀21.3 課題的研究內(nèi)容3第2章 隱極同步發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)原理42.1 隱極同步發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)42.1.1 定子鐵心42.1.2

9、 定子繞組42.1.3 定子機(jī)座與端蓋52.1.4 轉(zhuǎn)軸52.1.5 轉(zhuǎn)子繞組62.1.6 護(hù)環(huán)和中心環(huán)62.1.7 轉(zhuǎn)子槽楔62.1.8 風(fēng)扇和通風(fēng)系統(tǒng)72.2 現(xiàn)代電力系統(tǒng)對隱極同步發(fā)電機(jī)的要求72.2.1 隱極同步發(fā)電機(jī)軸系自然扭振頻率和承受電網(wǎng)沖擊的能力72.2.2 大機(jī)組應(yīng)具備承受高壓線路單相重合閘和誤并列的能力72.2.3 隱極同步發(fā)電機(jī)組的頻率變化能力和快關(guān)問題82.2.4 大機(jī)組應(yīng)具備吸收無功功率調(diào)峰能力和失磁異步運(yùn)行能力82.3 大型隱極同步發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)原理82.3.1 主要尺寸的確定92.3.2 磁路的分析92.4通風(fēng)系統(tǒng)10第3章 隱極同步發(fā)電機(jī)的電磁設(shè)計(jì)123.1 基本

10、數(shù)據(jù)123.1.1 額定數(shù)據(jù)123.1.2 定子繞組數(shù)據(jù)133.1.3 轉(zhuǎn)子繞組數(shù)據(jù)153.2磁路計(jì)算163.2.1 磁路尺寸163.2.2 空載磁勢計(jì)算213.2.3 負(fù)載磁勢計(jì)算253.3 有效材料的重量及電機(jī)常數(shù)273.4 損耗計(jì)算293.4.1 短路損耗293.4.2 空載損耗313.4.3 勵(lì)磁損耗333.4.4 機(jī)械損耗333.4.5 總損耗和效率343.5 溫升計(jì)算343.5.1 定子繞組和鐵心的溫升343.5.2轉(zhuǎn)子繞組的溫升383.6電抗、時(shí)間常數(shù)及短路電流的計(jì)算423.6.1 電抗423.6.2 時(shí)間常數(shù)433.6.3 短路電流443.7 電磁計(jì)算結(jié)果的分析463.8 本章

11、小結(jié)：47結(jié)論49致謝50參考文獻(xiàn)51附錄a52附錄b異步電動(dòng)機(jī)的直接轉(zhuǎn)矩控制原理與展望63第1章 緒論1.1 課題研究的目的和意義進(jìn)入21世紀(jì)，電力仍然是最現(xiàn)代化的動(dòng)力，是衡量一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要標(biāo)志，到2000年底中國大陸發(fā)電設(shè)備總裝機(jī)容量達(dá)到3.16億kw,年發(fā)電量達(dá)13500億kwh均列世界第二位，但我國的人均發(fā)電裝機(jī)容量只有0.24kw，世界排名第80名以后年人均用電量1042kwh不到世界平均水平的一半；全國還有近10個(gè)無電縣，還有近6000萬人口沒有用上電。從1996年下半年開始，全國發(fā)電量增長速度有所減緩，電供過于求。這是與我國用電結(jié)構(gòu)及工業(yè)調(diào)整有關(guān)，并非電力供應(yīng)已真正滿

12、足。發(fā)達(dá)國家人均發(fā)電設(shè)備占有量為23kw，人均年用電量9000-20000kwh,中國大陸目前人均發(fā)電設(shè)備及發(fā)電占有量，與之相差10倍以上，比香港、臺灣地區(qū)也相差5倍以上1。2003年初國家調(diào)整電力建設(shè)規(guī)劃，計(jì)劃“十五”后3年內(nèi)每年新開工電源建設(shè)不少于2.5萬mw，因此，全國掀起了電源建設(shè)的熱潮，2003年進(jìn)入電力建設(shè)市場的資金超過2000億元，許多省市都提出了龐大的電力建設(shè)規(guī)劃，2003年內(nèi)蒙古半年內(nèi)就提出規(guī)劃項(xiàng)目50個(gè)，規(guī)劃裝機(jī)容量達(dá)4萬mw。2004年全國發(fā)電設(shè)備產(chǎn)量達(dá)到7.13788萬mw，又較2003年增長92.9%。上海隱極同步發(fā)電機(jī)有限公司2003年生產(chǎn)了10100mw隱極同步發(fā)

13、電機(jī)，2004年生產(chǎn)了15080mw隱極同步發(fā)電機(jī)3。至2004年底上海共生產(chǎn)了約10萬mw隱極同步發(fā)電機(jī)。因此需要我國電力行業(yè)的人才在本國技術(shù)的基礎(chǔ)上引進(jìn)并消化吸收國外的先進(jìn)技術(shù)自主創(chuàng)新，使我國的發(fā)電技術(shù)得到提高。隱極同步發(fā)電機(jī)是發(fā)電廠的關(guān)鍵設(shè)備，是電能的直接生產(chǎn)者，我國約有80%發(fā)電量來自于隱極同步發(fā)電機(jī)，所以隱極同步發(fā)電機(jī)的發(fā)展在電力工業(yè)的發(fā)展中占有重要地位。目前由我國自主制造的超超臨界1000兆瓦隱極同步發(fā)電機(jī)是國際上功率最大、最先進(jìn)的巨型火力發(fā)電機(jī)，每年可節(jié)約2億噸煤炭，但面對激烈的市場競爭，我國的技術(shù)能力與發(fā)達(dá)國家相比仍有很大的差距，發(fā)達(dá)國家在80年代之后隱極同步發(fā)電機(jī)技術(shù)就已經(jīng)成

14、熟，并實(shí)現(xiàn)了系列化、標(biāo)準(zhǔn)化，已能滿足電力工業(yè)的需要，這就要求我們要在深入了解國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上提高企業(yè)的核心競爭能力、提高我們的原創(chuàng)能力，把我國的隱極同步發(fā)電機(jī)產(chǎn)業(yè)做的更大更強(qiáng)，這也是當(dāng)務(wù)之急，本論文針對大容量隱極同步發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)發(fā)法進(jìn)行了研究進(jìn)行了設(shè)計(jì)鼓勵(lì)我們這些電機(jī)專業(yè)的畢業(yè)生也應(yīng)該對自己提出了更高的要求，不斷學(xué)習(xí)，積極進(jìn)取，加強(qiáng)創(chuàng)新能力，為我國的電力事業(yè)貢獻(xiàn)自己的力量。1.2 隱極同步發(fā)電機(jī)的國內(nèi)、外發(fā)展現(xiàn)狀近年來，一些發(fā)達(dá)國家可開發(fā)的水力資源日趨枯竭，火電站又有建廠快、投資少的優(yōu)點(diǎn)，因而大多數(shù)國家以建設(shè)火電站為主，而石油資源日趨枯竭，有些國家又缺乏石油資源，迫使許多國家發(fā)

15、展原子能電站，這些都促使隱極同步發(fā)電機(jī)的發(fā)展蒸蒸日上。在產(chǎn)品方面：50年代，大型隱極同步發(fā)電機(jī)的單機(jī)容量多在100200mw，60年代增至300600mw，70年代起，已先后制成8001300mw的機(jī)組。 建國以來我國的隱極同步發(fā)電機(jī)產(chǎn)業(yè)有了飛速的發(fā)展，70年代以前的發(fā)展情況如表1-2-1所示，其中大部分隱極同步發(fā)電機(jī)是我國自行研制或在國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上結(jié)合中國的國情優(yōu)化設(shè)計(jì)的，我國在1986年研制成300mw雙水內(nèi)冷和全氫冷隱極同步發(fā)電機(jī)的基礎(chǔ)上，1989年又研制出了優(yōu)化型300mw水氫冷隱極同步發(fā)電機(jī)，并投入運(yùn)行，600mw的單機(jī)也逐漸進(jìn)入倒了電力系統(tǒng)。這些電機(jī)的主要性能也達(dá)到了國際先進(jìn)

16、水平我國的發(fā)電機(jī)制造業(yè)也達(dá)到了國際先進(jìn)的水平2。預(yù)計(jì)到2050年我國約有70%的發(fā)電量仍是由隱極同步發(fā)電機(jī)發(fā)出的，在不斷發(fā)展的大機(jī)組、高參數(shù)、高度自動(dòng)化的大電網(wǎng)中大型隱極同步發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)制造，還有很多新的問題有待研究。表1-2-1 國產(chǎn)隱極同步發(fā)電機(jī)單機(jī)容量增長情況時(shí)間195419591960196919701971型號qf-6-2qfq-50-2tqn-100-2qfs-125-2qfqs-200-2qfs-200-2qfs-300-2單機(jī)容量（mw）650100125200300冷卻方式空冷氫外冷氫外冷雙水內(nèi)冷定子水冷，轉(zhuǎn)子氫內(nèi)冷雙水內(nèi)冷雙水內(nèi)冷國外發(fā)達(dá)國家隱極同步發(fā)電機(jī)技術(shù)進(jìn)入80年代之

17、后技術(shù)已經(jīng)成熟。產(chǎn)品定性型，實(shí)現(xiàn)了系列化、標(biāo)準(zhǔn)化，產(chǎn)品技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能先進(jìn)，運(yùn)行可靠，能充分滿足電力工業(yè)的需要，但是，自80年代以來，由于巨型機(jī)組暴露出的一些問題，加之電力工業(yè)對七輪發(fā)電機(jī)的需量增長減緩，國外隱極同步發(fā)電機(jī)工業(yè)從鼎盛時(shí)期的高速發(fā)展走向平穩(wěn)發(fā)展階段，基本上停滯不前。最明顯的是美國的ge公司和西屋公司。在70年代， ge公司和西屋公司隱極同步發(fā)電機(jī)的年產(chǎn)量都突破20000mw大關(guān)，進(jìn)入80年代后期后產(chǎn)量就急劇下降，目前更是一蹶不振。歐洲一些公司和蘇聯(lián)“電力”廠的情況也有些類似。從70年代起，核電單機(jī)容量的增長速度就超過常規(guī)機(jī)組。進(jìn)入80年代后，國外許多公司都研制成功1000mw級及以上

18、的核電機(jī)組，投運(yùn)的許多核電機(jī)組的單機(jī)容量也超過1000mw。相比之下，投運(yùn)的常規(guī)機(jī)中仍以500-600mw級機(jī)組為主力機(jī)組。但是，目前核電隱極同步發(fā)電機(jī)的發(fā)展速度已減緩，甚至停滯不前，而自70年代后期開始，空冷隱極同步發(fā)電機(jī)由于采用了一些列的新術(shù)，其技術(shù)性能得到了迅速提高，其額度運(yùn)行效率已可以與同容量級的氫冷隱極同步發(fā)電機(jī)相匹敵。在70年代至80年代，國外相繼制成一批1000mw級的大型隱極同步發(fā)電機(jī)(包括核電隱極同步發(fā)電機(jī))。但運(yùn)行后初期這些機(jī)組普遍可靠性不高，機(jī)組強(qiáng)迫停機(jī)率高，可用系數(shù)較低。一般都要經(jīng)過5年左右的改造完善才能穩(wěn)定運(yùn)行。因此從70年代開始，國外針對這一問題，廣泛開展了可靠性研

19、究工作，開展了大型發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行監(jiān)測和事故診斷研究工作，并逐漸在一些大機(jī)組中得到了應(yīng)用。目前1000mw級的隱極同步發(fā)電機(jī)的可用系數(shù)以達(dá)到99%左右大型隱極同步發(fā)電機(jī)的強(qiáng)迫停機(jī)率已降至0.04%-0.4%。大修間隔可達(dá)到5年，機(jī)組壽命可達(dá)35-40年4。目前，國外隱極同步發(fā)電機(jī)的最大單機(jī)容量已達(dá)1710mva（4極）和1412mva（兩極）1.3 課題的研究內(nèi)容本論文的主要研究內(nèi)容包括三部分：第1章明確本論文的研究目的以及研究的意義，通過查閱大量的相關(guān)資料了解了隱極同步發(fā)電機(jī)的國內(nèi)、外的發(fā)展現(xiàn)狀。第2章對隱極同步發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)做了詳細(xì)的介紹，并明確了設(shè)計(jì)原理，進(jìn)一步了解了現(xiàn)代電網(wǎng)對隱極同步發(fā)

20、電機(jī)的要求。第3部分主要是對200mw空冷隱極同步發(fā)電機(jī)做了詳細(xì)的電磁設(shè)計(jì)，并將計(jì)算的效率、溫升、電抗等與給定值進(jìn)行比較，分析誤差原因以利于以后的工作中對參數(shù)的選取。第2章 隱極同步發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)原理2.1 隱極同步發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)隱極同步發(fā)電機(jī)是由定子鐵心、定子繞組、定子機(jī)座與端蓋、轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子繞組、護(hù)環(huán)和中心環(huán)、風(fēng)扇，集電環(huán)和電刷以及通風(fēng)系統(tǒng)組成的，雖然隨著容量與冷卻技術(shù)的發(fā)展，結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)了一些變化，但是空氣冷卻的隱極同步發(fā)電機(jī)所采用的結(jié)構(gòu)仍然是其他各種冷卻方式的隱極同步發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，下面將其結(jié)構(gòu)具體介紹如下。2.1.1 定子鐵心定子鐵心是構(gòu)成磁回路和固定定子繞組的重要部件，要求

21、其導(dǎo)磁性能好，損耗低，剛度好，振動(dòng)小，并在結(jié)構(gòu)及通風(fēng)系統(tǒng)布置上有良好的冷卻效果。定子鐵心的結(jié)構(gòu)包括沖片、鐵心和定位筋等，定子沖片一般是扇形的，用0.35mm或0.5mm厚的硅鋼片沖制，沖后涂刷1611或h52硅鋼片漆。常用硅鋼片牌號中熱軋為d41或d42；冷軋的為d330.由于隱極同步發(fā)電機(jī)定子鐵心軛部損耗較大，所以當(dāng)采用由晶粒取向冷軋硅鋼片沖制的扇形片時(shí)，通常使鐵心軛部磁通的方向順著硅鋼片的軋制方向，并且沖片的夾角不宜大于70o。鐵心是由沖片疊壓組成，沿軸向分成很多疊片段，每段3至6厘米，段間設(shè)8毫米至10毫米寬的徑向通風(fēng)溝。一般在每段疊片的中部以及靠近兩端處加墊0.2毫米厚的絕緣片，以限制

22、片間絕緣損壞時(shí)可能燒傷鐵心的短路電流值，鐵心一般均用徑向通風(fēng)，其通風(fēng)結(jié)構(gòu)應(yīng)與電機(jī)的通風(fēng)冷卻系統(tǒng)相配合。為了改善端部的磁場分布，鐵心兩端設(shè)有階梯式的疊片段。有的電機(jī)還在這幾段沖片的齒中間沖有狹長槽，以減低端部漏磁在齒中引起的渦流損耗。定位筋是用以固定鐵心。2.1.2 定子繞組定子繞組除較小容量的電機(jī)有采用框式的線圈外，通常采用蘭式雙層短距疊繞組，每一線圈由兩根條形線棒組成，其形式如圖2-2所示，表面冷卻的線棒由若干根實(shí)心股線組成，內(nèi)部冷卻的線棒則由若干根實(shí)心和空心的混合組成，在槽內(nèi)用槽契做徑向固定，端部用綁扎或壓板固定，也可用二者結(jié)合固定方式。圖2-2 定子繞組的結(jié)構(gòu)圖 2.1.3 定子機(jī)座與端

23、蓋機(jī)座應(yīng)具有足夠的剛度和強(qiáng)度，使其在加工、運(yùn)輸、起吊和運(yùn)行中受到各種力和轉(zhuǎn)矩的作用時(shí)，不產(chǎn)生不允許的變形。機(jī)座采用焊接結(jié)構(gòu)。當(dāng)定子鐵心和機(jī)座為彈性聯(lián)結(jié)時(shí)，應(yīng)使機(jī)座的固有頻率與2f即100hz相差隱極同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸一般是鑄成整體的，但也有個(gè)別采用組合式轉(zhuǎn)軸。轉(zhuǎn)軸的本體部分作為磁極，用專門的銑床或龍門刨床加工出若干槽子，以便放置勵(lì)磁繞組，無槽的大齒為磁極極身。轉(zhuǎn)子在運(yùn)行和超速實(shí)驗(yàn)時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力是較高的，因此轉(zhuǎn)軸鑄件要用機(jī)械強(qiáng)度較高的合金鋼來制造。2.1.4 轉(zhuǎn)軸隱極同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸一般是鑄成整體的，但也有個(gè)別采用組合式轉(zhuǎn)軸。轉(zhuǎn)軸的本體部分作為磁極，用專門的銑床或一般的龍門刨床加工出若干槽子，以便放

24、置勵(lì)磁繞組，無槽的大齒為磁極極身。圖2-3為轉(zhuǎn)子槽已加工完的轉(zhuǎn)軸。圖2-3 轉(zhuǎn)子槽已加工完的轉(zhuǎn)軸2.1.5 轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子采用同心式繞組，由若干個(gè)線圈組成。氣體表面冷卻的轉(zhuǎn)子線圈結(jié)構(gòu)較為簡單，他是用裸銅線連續(xù)繞制，然后在粘上或墊上匝間絕緣的轉(zhuǎn)子繞組槽部用槽契固定，端部徑向用護(hù)環(huán)、軸向用墊塊和中心環(huán)固定，繞組端部沿軸向略有錐度。有些空氣或氫冷卻隱極同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈采用含銅0.030.1%的銅線來繞制；含銀銅線具有比一般銅線較好的抗蠕變性能和較高的屈服點(diǎn)。2.1.6 護(hù)環(huán)和中心環(huán)護(hù)環(huán)套在轉(zhuǎn)子繞組端部外面，使其在離心力作用下不至沿徑向位移。護(hù)環(huán)的兩端分別熱套在轉(zhuǎn)子本體及中心環(huán)上，中心環(huán)（連同絕緣墊塊

25、）是用來阻止轉(zhuǎn)子繞組端部沿軸向外移的。常用的有剛性固定的護(hù)環(huán)中心環(huán)和懸掛式的護(hù)環(huán)中心環(huán)兩種。2.1.7 轉(zhuǎn)子槽楔轉(zhuǎn)子槽楔用以固定轉(zhuǎn)子線圈，承受線圈的離心力。但由于處于轉(zhuǎn)子表面，如果采用適當(dāng)?shù)牟牧弦部梢允蛊涑蔀樽枘嵯到y(tǒng)的一部分，此時(shí)倍頻電流將在其中產(chǎn)生損耗并使其發(fā)熱。為使槽楔受力均勻，且使阻尼回路暢通，槽楔的鴿尾斜面和轉(zhuǎn)子齒的斜面必須緊密接觸。2.1.8 風(fēng)扇和通風(fēng)系統(tǒng)隱極同步發(fā)電機(jī)中使用的風(fēng)扇有后傾葉片離心式和旋漿式兩種。離心式風(fēng)扇通常用于25mw以下的電機(jī)。壓頭較高，流量較小，機(jī)械效率約為25%30%。旋漿式風(fēng)扇通常用于50mw以上的中大容量發(fā)電機(jī)，壓頭較低，流量較大機(jī)械效率約為40%60%

26、。隱極同步發(fā)電機(jī)通常采用閉路循環(huán)通風(fēng)系統(tǒng)。這種系統(tǒng)具有防塵、防潮、冷卻介質(zhì)不受環(huán)境溫度影響和一定的噪聲隔離能力等優(yōu)點(diǎn)。以氫作為冷卻介質(zhì)時(shí)，發(fā)電機(jī)機(jī)座和端蓋等在結(jié)構(gòu)和機(jī)械強(qiáng)度上應(yīng)該滿足防爆要求。我國用的較多的是壓入式兩進(jìn)三出徑向閉路循環(huán)通風(fēng)系統(tǒng)，在風(fēng)扇的作用下，冷卻介質(zhì)被壓入定、轉(zhuǎn)子以冷卻定子繞組、鐵心和轉(zhuǎn)子繞組，然后經(jīng)由冷卻器冷卻后又進(jìn)入風(fēng)扇。壓入式系統(tǒng)的特點(diǎn)是定子繞組端部和鐵心端取得較好的冷卻。另一類是抽出（或吸入）式閉路循環(huán)通風(fēng)系統(tǒng)。此時(shí)冷卻介質(zhì)被風(fēng)扇從有效部分抽出，然后經(jīng)由冷卻器冷卻后再進(jìn)入定子鐵心背部。抽出式系統(tǒng)的特點(diǎn)是進(jìn)入有效部分的冷卻介質(zhì)溫度不受風(fēng)扇損害的影響。2.2 現(xiàn)代電力系統(tǒng)

27、對隱極同步發(fā)電機(jī)的要求現(xiàn)代電力系統(tǒng)是以大電廠、大機(jī)組、高電壓、高自動(dòng)化程度為標(biāo)志的現(xiàn)代化大電網(wǎng)。必須實(shí)現(xiàn)大電網(wǎng)與大機(jī)組的協(xié)調(diào)，以提高大電網(wǎng)與大機(jī)組的可靠性，充分發(fā)揮他們相互作用的有利因素與技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，防止由于他們的相互影響、連鎖而造成大電網(wǎng)大機(jī)組的事故。 現(xiàn)將我國電力部門對大型隱極同步發(fā)電機(jī)的技術(shù)要求簡單列出如下：2.2.1 隱極同步發(fā)電機(jī)軸系自然扭振頻率和承受電網(wǎng)沖擊的能力首先，要有大機(jī)組每一段軸的自然扭振頻率數(shù)據(jù)。其次，大機(jī)組的每一軸段的自然扭振頻率不應(yīng)處在工頻的0.9至1.1及1.9至2.1范圍內(nèi)。最后，要明確一個(gè)部門提供包括發(fā)電機(jī)與汽輪機(jī)作為一個(gè)整體的各段數(shù)據(jù)，還要求同時(shí)提供軸系扭應(yīng)

28、力對其壽命影響或疲勞損耗曲線。由于電網(wǎng)穩(wěn)定破壞是運(yùn)行中不能完全避免的，要求大機(jī)組在其升壓變壓器阻抗假定為15%，聯(lián)接的系統(tǒng)短路容量為4，300mva，能承受20個(gè)震蕩周期的失步運(yùn)行。短路承受震蕩的限制條件在發(fā)電機(jī)失步短路運(yùn)行時(shí)，應(yīng)限制發(fā)電機(jī)電流及其轉(zhuǎn)軸上力矩不超過當(dāng)發(fā)電機(jī)出口三相或兩相短路時(shí)的0.60.7倍。2.2.2 大機(jī)組應(yīng)具備承受高壓線路單相重合閘和誤并列的能力 大機(jī)組應(yīng)具備承受高壓線路單相重合閘的能力，而不影響其可靠性。誤并列能力的要求是指，大機(jī)組在升壓變壓器阻抗假定為15%聯(lián)接系統(tǒng)的短路容量為43000mva時(shí)，機(jī)組在保證壽命期間能承受180度誤并列5次，120度誤并列2次，其扭矩不

29、應(yīng)超過其軸材料極限，聯(lián)軸器、定子鐵心機(jī)座及基礎(chǔ)螺栓等應(yīng)無顯著損壞現(xiàn)象。2.2.3 隱極同步發(fā)電機(jī)組的頻率變化能力和快關(guān)問題 技術(shù)條件應(yīng)明確機(jī)組可以長期安全運(yùn)行的頻率范圍為48.5至50.5hz（國標(biāo)隱極同步發(fā)電機(jī)頻率范圍為4951hz）。大機(jī)組要根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定要求和機(jī)組條件具備快關(guān)的條件與裝備( 瞬時(shí)快關(guān)或持續(xù)快關(guān))。2.2.4 大機(jī)組應(yīng)具備吸收無功功率調(diào)峰能力和失磁異步運(yùn)行能力首先要求制造廠提供在不同冷卻條件下，發(fā)電機(jī)的有功與無功功率曲線。其次，在有功功率為額定值時(shí)，隱極同步發(fā)電機(jī)至少可以按功率因數(shù)為進(jìn)相0.95的條件吸收無功功率。所有新建火力大機(jī)組都要求具備一定的調(diào)峰能力。要求從大機(jī)組及鍋爐

30、的設(shè)計(jì)上采取措施，鍋爐爭取在不需油助燃條件下，根據(jù)燃煤的媒質(zhì)與揮發(fā)成份，明確最低負(fù)荷運(yùn)行能力以及負(fù)荷變動(dòng)的速度。發(fā)電機(jī)的各部件熱脹冷縮應(yīng)做到不會影響絕緣和部件損壞，大機(jī)組除能適應(yīng)負(fù)荷大幅度變動(dòng)外還要求能滿足隱極同步發(fā)電機(jī)組二班制運(yùn)行的頻繁起動(dòng)工況。這就需要隱極同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子各部件按壽命期間能滿足一萬次要求設(shè)計(jì)，定子、轉(zhuǎn)子繞組絕緣應(yīng)能經(jīng)受10000次熱循環(huán)試驗(yàn)。大型發(fā)電機(jī)失磁后立即自動(dòng)減負(fù)荷，有功功率在30秒內(nèi)減到0.6標(biāo)幺值，并在2分鐘內(nèi)減到0.4標(biāo)幺值，定子和轉(zhuǎn)子電流不大于1.01.1標(biāo)幺值，允許運(yùn)行10分鐘5。2.3 大型隱極同步發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)原理現(xiàn)以型號為qf2002的空冷隱極同步發(fā)電機(jī)為

31、例，敘述其設(shè)計(jì)發(fā)法，其技術(shù)數(shù)據(jù)如下：額定容量:235.294mva額定功率：200mw定子繞組連接方式：yy額定電壓：18kv額定電流：7547a額定轉(zhuǎn)速;3000r/min額定功率因數(shù)：0.85相數(shù)：3額定頻率：50hz絕緣等級：f級（溫升按b級考核）冷卻方式;空冷額定勵(lì)磁電壓;253.73v額定勵(lì)磁電流：1617.72a短路比：0.56直軸同步電抗不飽和值:210.47%直軸瞬變電抗不飽和值：22.47%直軸超瞬變電抗不飽和值：21.22%直軸開路瞬變時(shí)間常:16.32s2.3.1 主要尺寸的確定隱極同步發(fā)電機(jī)電磁設(shè)計(jì)首先應(yīng)根據(jù)以確定的產(chǎn)品容量、轉(zhuǎn)速、規(guī)格和性能的要求，從國外的設(shè)計(jì)制造相近

32、容量的經(jīng)驗(yàn)中，選擇發(fā)電機(jī)的合理系數(shù)（或稱電機(jī)常數(shù)）從而選定出主要尺寸，包括發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的本體直徑和長度的確定，定子鐵心直徑和長度的確定，定子槽數(shù)、繞組并聯(lián)支路數(shù)和槽形的確定以及轉(zhuǎn)子槽數(shù)和槽形的確定等。在隱極同步發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)中，多數(shù)以幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)子外徑尺寸作為電磁設(shè)計(jì)主要尺寸選取的起點(diǎn)。轉(zhuǎn)子有效部分的長度、氣隙大小、定子鐵心的直徑、長度、槽形、槽數(shù)，轉(zhuǎn)子槽數(shù)、槽形、槽分度數(shù)的選定，要考慮各部分磁路的磁密都應(yīng)在允許的飽和范圍內(nèi)，即與氣隙的磁通密度及線負(fù)荷as1值直接相連。此外還要考慮轉(zhuǎn)子齒的應(yīng)力水平以及是否會產(chǎn)生過大諧波等因素。大型空冷隱極同步發(fā)電機(jī)的磁路計(jì)算研究哈爾濱電站工程有限責(zé)任公司 高飛

33、2010.1電站系統(tǒng)工程第26卷第一期2.3.2 磁路的分析2.3.2.1 磁路計(jì)算的假設(shè)和基礎(chǔ)隱極同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場都當(dāng)作恒定磁場來計(jì)算。忽略定子硅鋼片的磁滯和渦流對磁場的分析的影響，鐵心部分采用交流磁化曲線。通常，將空間不均勻分布的磁場化成磁通沿截面和長度上均勻分布的磁路時(shí)，是通過各種校正系數(shù)來實(shí)現(xiàn)一定的計(jì)算精度的。2.3.2.2 空載額定相電壓下的每極磁通按電指，每極基波磁通:式中：w1定子每相串聯(lián)匝數(shù)；基波繞組系數(shù)。2.3.2.3 氣隙的磁通密度和磁動(dòng)勢在隱極同步發(fā)電機(jī)主磁路的總磁動(dòng)勢中，定子和轉(zhuǎn)子之間氣隙磁動(dòng)勢占有很大的比例（60%75%），氣隙磁動(dòng)勢的大小直接影響發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流的

34、大小和短路比等性能值。因?yàn)闅庀堕L度相對比較小，可以認(rèn)為氣隙徑向磁通密度沿氣隙長度上保持不變。2.3.2.4 定子鐵心齒磁通密度和齒磁動(dòng)勢（1）定子齒磁通密度當(dāng)定子鐵心齒中的磁通密度小于1.8t的時(shí)候，可以認(rèn)為磁通全部由齒中通過，而槽中沒有磁通。由于齒的截面是變化的，所以沿齒高各點(diǎn)的磁通密度是不同的一般以距定子內(nèi)圓齒頂1/3齒高處的磁通密度作為齒的平均密度進(jìn)行定子齒磁路的計(jì)算。隱極式隱極同步發(fā)電機(jī)取一個(gè)極下等值凸極式轉(zhuǎn)子極弧所對的定子齒界面。（2）定子齒磁動(dòng)勢的計(jì)算近似計(jì)算發(fā)法最常用的是按1/3齒高處的截面計(jì)算，另一種是計(jì)算齒頂、齒中、齒根3個(gè)截面并采用拋物線近似積分法。按1/3齒高處的截面計(jì)算

35、定子齒磁動(dòng)勢：在磁路計(jì)算時(shí)把隱極同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場當(dāng)作恒定磁場來計(jì)算。忽略定子硅鋼片的磁滯和渦流對磁場分析的影響。通常將空間不均勻分布的磁場化成磁通沿截面和長度上均勻分布的磁路進(jìn)行計(jì)算。2.4通風(fēng)系統(tǒng)定子采用3進(jìn)4出多路通風(fēng)，空氣表面冷卻，轉(zhuǎn)子采用副槽內(nèi)冷通風(fēng)（端部一路半通風(fēng)），控制總風(fēng)量，優(yōu)化風(fēng)量布置。全封閉通風(fēng)冷卻，動(dòng)、靜配合面采用高壓氣封的防止油污和灰塵進(jìn)入，補(bǔ)風(fēng)處配置空氣凈化器以杜絕灰塵侵入防止灰塵進(jìn)入6。 風(fēng)路如圖2-4所示圖2-4 200mw空冷隱極同步發(fā)電機(jī)風(fēng)路圖本章小結(jié)：本章共分為三部分：第一節(jié)以圖文并茂的方式介紹了隱極同步發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)，包括定子鐵心、定子繞組、轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子繞

36、組以及通風(fēng)冷卻系統(tǒng)等，使整篇文章的結(jié)構(gòu)緊湊、清晰易懂。第二節(jié)主要介紹了現(xiàn)代電力系統(tǒng)對隱極同步發(fā)電機(jī)的要求，以便了解以后的研究方向。第三節(jié)是設(shè)計(jì)原理的介紹，包括基本尺寸的確定，磁路的分析并以200mw隱極同步發(fā)電機(jī)為例介紹了其通風(fēng)結(jié)構(gòu)，通過這些介紹可以對隱極同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)有一個(gè)初步的了解，并理解了設(shè)計(jì)的方法，尤其是對磁路的分析尤為重要，為后面的電磁設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)。第3章 隱極同步發(fā)電機(jī)的電磁設(shè)計(jì)3.1 基本數(shù)據(jù)3.1.1 額定數(shù)據(jù)1.額定功率 (視在)(mva)2.功率因數(shù)3.有功功率(mw)4.無功功率(mva)5.額定電壓6.額定電流(a)7.相電壓（v）8.相電流(a)9.額定轉(zhuǎn)速

37、10.額定頻率 11.極對數(shù) 3.1.2 定子繞組數(shù)據(jù)12.定子槽數(shù)13.每極每相槽數(shù)14.每槽有效導(dǎo)體數(shù)15.每相并聯(lián)支路數(shù) 16.每相串聯(lián)匝數(shù)17.繞組的節(jié)距18.繞組的短距比 查表1得 19.線圈股線尺寸銅線計(jì)算界面 查表2得：上（下）層(mm2) 20.每根有效導(dǎo)體沿高度的股線排數(shù)上層下層21.每根有效導(dǎo)體沿寬度的股線列數(shù)上層下層22.每根有效導(dǎo)體的截面積 (mm2)23.極距 (mm)24.每半匝線圈的端部長度 =3694(mm)25.定子繞組每匝的平均長度 (mm)26.定子每相繞組的電阻 27.定子電流密度 (a/mm2)28.定子線負(fù)荷 (a/cm)29.定子線負(fù)荷與電流密度的

38、乘積3.1.3 轉(zhuǎn)子繞組數(shù)據(jù)30.轉(zhuǎn)子槽數(shù) 31.轉(zhuǎn)子齒分度數(shù) 32.比值 查表3得 33.每極的線圈數(shù) 34.每槽有效導(dǎo)體數(shù) 35.每極線圈并聯(lián)支路數(shù) 36.每極線圈串聯(lián)匝數(shù) 37.裸銅線尺寸 (mm2)38.銅線截面積(mm2)39.極弧系數(shù)查表4得 40.每半匝線圈的端部長度 (mm)41.轉(zhuǎn)子線圈每匝的平均長度 (mm)42.轉(zhuǎn)子每對極繞組的電阻 3.2磁路計(jì)算3.2.1 磁路尺寸43.定子鐵心外徑 (mm)44.定子鐵心內(nèi)徑(mm)45.轉(zhuǎn)子外徑 (mm)46.轉(zhuǎn)子中心孔直徑 (mm)47.定子槽寬（沖片）(mm)48.定子槽深（沖片） (mm)49.轉(zhuǎn)子槽寬 (mm)50.轉(zhuǎn)子槽深

39、(mm)51.定子齒根處直徑 (mm)52.定子1/3齒高處直徑 (mm)53.轉(zhuǎn)子0.7齒高處直徑 (mm)54.轉(zhuǎn)子0.2齒高處直徑 (mm)55.轉(zhuǎn)子齒跟處直徑 (mm)56.定子齒根處的齒距 (mm)57.定子1/3齒高處的齒距 (mm)58.定子內(nèi)徑的齒距(mm)59.轉(zhuǎn)子外徑齒距 (mm)60.轉(zhuǎn)子0.7齒高處的齒距 (mm)61.轉(zhuǎn)子0.2齒高處的齒距 (mm)62.轉(zhuǎn)子齒根處的齒距 (mm)63.定子齒根處的齒寬(mm)64.定子1/3齒高處的齒寬(mm)65.定子內(nèi)徑的齒寬 (mm)66.轉(zhuǎn)子外徑的齒寬(mm)67.轉(zhuǎn)子0.7齒高處的齒寬(mm)68.轉(zhuǎn)子0.2齒高處的齒寬(

40、mm)69.轉(zhuǎn)子齒根處的齒寬(mm)70.定子鐵心軛高 (mm)71.轉(zhuǎn)子軛高(mm)72.定子徑向通風(fēng)溝數(shù)73.定子徑向通風(fēng)溝寬(mm)74.轉(zhuǎn)子表面散熱溝數(shù)75.轉(zhuǎn)子表面散熱溝距76.轉(zhuǎn)子表面散熱溝寬77.轉(zhuǎn)子表面散熱溝深78.轉(zhuǎn)子每個(gè)大齒上的軸向的通風(fēng)槽數(shù)79.轉(zhuǎn)子大齒上軸向通風(fēng)溝寬(mm)80.轉(zhuǎn)子大齒上軸向通風(fēng)溝深(mm)81.定子鐵心總長度 (mm)82.無通風(fēng)溝的定子鐵心長度(mm)83.定子鐵心凈長度(mm)其中 硅鋼片厚0.5涂漆 84.定子鐵心段的平均長度(mm)85.轉(zhuǎn)子本體長度(mm)86.單邊氣隙 (mm)87.每極的氣隙截面積 （cm2）88.定子鐵心軛的截面積 （

41、cm2）89.定子1/3齒高處每極內(nèi)齒的截面積 (cm2)90.轉(zhuǎn)子每厘米槽寬寬橫軸上的投影總和 查表5得 91.轉(zhuǎn)子0.7齒高處每極內(nèi)齒的截面積 (cm2)92.轉(zhuǎn)子0.2齒高齒每極內(nèi)齒的截面積 (cm2)注：當(dāng) 則第92條中的93.轉(zhuǎn)子軛的截面積 (cm2)94.定子鐵心軛的磁路計(jì)算長度(cm)95.定子齒部磁路長度(cm)96.轉(zhuǎn)子齒的磁路長度 (cm)97.轉(zhuǎn)子軛的磁路長度(cm)98.磁分流系數(shù)99.磁分流系數(shù)100.磁分流系數(shù)3.2.2 空載磁勢計(jì)算101.定子槽的氣隙系數(shù) 102.定子通風(fēng)溝的氣隙系數(shù)103.轉(zhuǎn)子表面散熱溝的氣隙系數(shù)轉(zhuǎn)子表面小齒的氣隙系數(shù)104.定子鐵心兩端階梯的

42、氣隙系數(shù)其中 定轉(zhuǎn)子鐵心平均長度105.氣隙系數(shù) 106.定子繞組系數(shù) 107.空載額定電壓時(shí)的每極磁通(wb)108.氣隙中的磁通密度(t)109.定子鐵心軛中的磁通密度 (t)110.定子鐵心軛中的計(jì)算磁通密度(t)其中 111.定子鐵心中的磁通密度 (t)112.定子鐵心軛的單位磁勢 查表11得 113.定子鐵心齒的單位磁勢 查表11得 114.定子鐵心軛的磁勢115.定子鐵心齒的磁勢116.每極的氣隙磁勢117.定子和氣隙的總磁勢118.轉(zhuǎn)子槽的漏磁導(dǎo)119.轉(zhuǎn)子槽的漏磁通(wb)120.護(hù)環(huán)外徑 121.護(hù)環(huán)內(nèi)徑122.通過磁性護(hù)環(huán)的轉(zhuǎn)子漏磁通 （護(hù)環(huán)搭在轉(zhuǎn)子本體上）(wb)123.

43、轉(zhuǎn)子每極磁通用非磁性護(hù)環(huán)：124.轉(zhuǎn)子齒截面上的磁通密度(t)125.轉(zhuǎn)子齒截面上的磁通密度(t)126.轉(zhuǎn)子軛的磁通密度(t)127.與相應(yīng)的單位磁勢當(dāng)時(shí) 查表13得 128.與相應(yīng)的單位磁勢當(dāng)時(shí) 查圖10得129.轉(zhuǎn)子軛的單位磁勢查表13得 130.與相應(yīng)的磁勢131.與相應(yīng)的磁勢132.轉(zhuǎn)子軛的磁勢 133.空載、額定電壓時(shí)的每極總磁勢 134.空載、額定電壓時(shí)的激磁電流 135.空載、額定電壓時(shí)對應(yīng)于氣隙磁勢的激磁電流3.2.3 負(fù)載磁勢計(jì)算136.定子繞組槽漏抗當(dāng) 其中 137.定子繞組端部漏抗 138.保梯電抗(用非磁性護(hù)環(huán))139.額定負(fù)載時(shí)內(nèi)電勢的標(biāo)幺值140.內(nèi)電勢的有效值

44、141.與內(nèi)電勢相應(yīng)的每極磁通 (wb)142.與內(nèi)電勢相應(yīng)的每極總磁勢依按第條計(jì)算得 143.與內(nèi)電勢相應(yīng)的激磁電流 144.電樞反應(yīng)的磁勢 145.轉(zhuǎn)子繞組系數(shù) 146.與電樞反應(yīng)相應(yīng)的激磁電流147.短路電流為額定電流值時(shí)的激磁電流148.短路電流為額定電流值時(shí)的電樞反應(yīng)磁勢149.額定負(fù)載時(shí)的激磁電流 150.短路比151.靜過載能力 152.轉(zhuǎn)子的電流密度 153.額定負(fù)載時(shí)滑環(huán)上的電壓 154.額定負(fù)載時(shí)轉(zhuǎn)子銅耗 155.轉(zhuǎn)子線負(fù)荷 156.轉(zhuǎn)子線負(fù)荷與電流密度的乘積3.3 有效材料的重量及電機(jī)常數(shù)157.定子鐵心軛的重量 158.定子齒的重量式中：159.定子鐵心總重量160.定

45、子繞組銅重上、下層： 161.轉(zhuǎn)子繞組銅重 162.定轉(zhuǎn)子繞組總銅重 163.單位功率的定子鐵重164.單位功率銅重165.電機(jī)常數(shù) 3.4 損耗計(jì)算3.4.1 短路損耗166.在額定電流和溫度75時(shí)的定子繞組的銅損耗 167.額定電流時(shí)繞組的附加損耗 上、下層 168.轉(zhuǎn)子磁場高次諧波在定子表面產(chǎn)生損耗的計(jì)算系數(shù)查表15得 169.轉(zhuǎn)子磁場高次諧波在定子表面產(chǎn)生的損耗 (kw)170.轉(zhuǎn)子齒諧波在定子表面產(chǎn)生損耗的計(jì)算系數(shù) 171.轉(zhuǎn)子齒諧波在定子表面產(chǎn)生的損耗 (kw)172.轉(zhuǎn)子齒諧波在定子齒中產(chǎn)生的脈動(dòng)損耗的計(jì)算系數(shù) 173.轉(zhuǎn)子齒諧波在定子齒中產(chǎn)生的脈動(dòng)損耗 (kw)174.定子磁場

46、高次諧波在轉(zhuǎn)子表面產(chǎn)生的損耗的計(jì)算系數(shù)由查表14得 175.定子磁場高次諧波在在轉(zhuǎn)子表面產(chǎn)生的損耗 (kw)176.定子齒諧波在轉(zhuǎn)子表面產(chǎn)生的損耗的計(jì)算系數(shù) 查表18 由得 177.定子齒諧波在在轉(zhuǎn)子表面產(chǎn)生的損耗 178.短路附加損耗 (kw)179.短路損耗3.4.2 空載損耗180.定子鐵心軛的鐵損耗 181.定子齒的鐵損耗 182.定子軛及齒的基本鐵損耗 183.轉(zhuǎn)子磁場高次諧波在定子表面產(chǎn)生的損耗 184.轉(zhuǎn)子齒諧波在定子表面產(chǎn)生的損耗 185.轉(zhuǎn)子齒諧波在定子齒中產(chǎn)生的脈動(dòng)損耗 186.定子齒諧波在轉(zhuǎn)子表面產(chǎn)生的損耗 187.空載附加損耗 (kw)188.空載損耗3.4.3 勵(lì)磁損

47、耗189.額定負(fù)載時(shí)的勵(lì)磁損耗（與勵(lì)磁機(jī)不同軸） (kw)3.4.4 機(jī)械損耗190.轉(zhuǎn)子與冷卻氣體的摩擦損耗 191.轉(zhuǎn)子護(hù)環(huán)與冷卻氣體的摩擦損耗 192.轉(zhuǎn)子表面散熱溝與冷卻氣體摩擦損耗(kw)193.軸承中的摩擦損耗194.冷卻氣體的消耗量 195.風(fēng)扇的摩擦損耗 196.機(jī)械損耗 (kw)3.4.5 總損耗和效率197.電機(jī)總損耗 (kw)198.電機(jī)的效率 3.5 溫升計(jì)算3.5.1 定子繞組和鐵心的溫升199.定子每段鐵心的外圓冷卻面積 200.徑向通風(fēng)溝每側(cè)的冷卻面積 201.每段鐵心的內(nèi)圓冷卻面積 202.徑向通風(fēng)溝每側(cè)在軛部的冷卻面積 203.在徑向通風(fēng)溝中繞組的范圍內(nèi)的冷卻

48、氣體速度 (m/s)徑向通風(fēng)溝的出風(fēng)路數(shù)204.在鐵心軛范圍內(nèi)的冷卻氣體速度 205.在徑向通風(fēng)溝中繞組范圍內(nèi)的鐵心散熱系數(shù)206.在徑向通風(fēng)溝中鐵心軛范圍內(nèi)的鐵心散熱系數(shù) 207.在徑向通風(fēng)溝中兩側(cè)鐵心的平均散熱系數(shù) 208.定子鐵心外圓的散熱系數(shù) 209.定子鐵心內(nèi)圓的散熱系數(shù) 式中依轉(zhuǎn)子圓周 由圖11得 210.在每徑向通風(fēng)溝中的繞組絕緣熱阻 其中 定子繞組冷卻表面周長（cm） 計(jì)算高度 單邊絕緣厚度絕緣的導(dǎo)熱系數(shù)；對云母絕緣為 211.每個(gè)通風(fēng)溝中的繞組的表面熱阻 212.每段鐵心中繞組的絕緣熱阻 213.每段鐵心的表面熱阻 214.每段鐵心的鐵損耗 215.一段鐵心與一個(gè)通風(fēng)溝內(nèi)的銅

49、損耗 216.定子繞組的熱流密度 (w/cm3)式中系數(shù) 217.定子繞組的絕緣溫度降 218.冷卻氣體總溫升(包括風(fēng)扇溫升) 219.定子繞組的最高溫升 220.定子鐵心的最高溫升3.5.2轉(zhuǎn)子繞組的溫升槽內(nèi)部分221.轉(zhuǎn)子繞組槽內(nèi)部分的銅損耗 222.轉(zhuǎn)子表面附加損耗 223.轉(zhuǎn)子本體部分的總損耗 224.轉(zhuǎn)子本體表面的冷卻面積225.轉(zhuǎn)子表面的熱流密度其中 226.轉(zhuǎn)子繞組中的熱流密度 其中 227.轉(zhuǎn)子繞組槽內(nèi)部分的絕緣溫度降 其中 228.沿轉(zhuǎn)子齒高的鐵心溫度降 其中 229.氣隙中的冷卻氣體的平均溫升230.轉(zhuǎn)子表面溫升 231.轉(zhuǎn)子繞組槽內(nèi)部分的的溫升 槽外部分端線未被絕緣撐塊遮

50、蓋部分的溫升232.假定所有熱量都從端線兩側(cè)散出時(shí)的熱流密度233.端線的表面溫升系數(shù) 其中 234.假定所有熱量都從端線兩側(cè)散出時(shí)的溫升 235.假定所有熱量都沿端線徑向傳導(dǎo)時(shí)的熱量密度236.護(hù)環(huán)下絕緣的溫度降落系數(shù) 其中 237.端線匝間絕緣的溫度降落系數(shù) 238.護(hù)環(huán)表面溫升系數(shù) 239.假定所有熱量都從護(hù)環(huán)表面散出時(shí)的溫升240.假定所有熱量都從端線下部散出時(shí)的溫升 241.端線未被絕緣撐塊遮蓋部分的平均溫升 端線被絕緣撐塊遮蓋部分的溫升242.假定所有熱量都經(jīng)端線截面?zhèn)鲗?dǎo)時(shí)的熱流密度 電阻溫度系數(shù)243.自遮蓋部分至未遮蓋部分的溫度降落系數(shù) 式中銅線導(dǎo)熱系數(shù)3.8244.假定所有熱

51、量都從遮蓋部分傳至未遮蓋部分的溫度降245.假定所有熱量都從遮蓋不封傳至未遮蓋部分散出時(shí)的溫升 246.端線被絕緣撐塊遮蓋部分的平均溫升 轉(zhuǎn)子繞組槽外部的溫升247.端部的冷卻氣體溫升248.轉(zhuǎn)子繞組槽外部分的溫升 轉(zhuǎn)子繞組溫升249.轉(zhuǎn)子繞組的平均溫升 3.6電抗、時(shí)間常數(shù)及短路電流的計(jì)算3.6.1 電抗250.定子繞組的槽漏抗251.定子繞組端部漏抗 252.定子繞組總漏抗253.縱軸超瞬變電抗254.保梯電抗255.縱軸電樞反應(yīng)電抗256.縱軸同步電抗257.轉(zhuǎn)子繞組的漏抗系數(shù) 其中 258.轉(zhuǎn)子繞組總電抗259.轉(zhuǎn)子繞組的漏抗260.縱軸瞬變電抗261.逆序電抗262.零序電抗 3.6.2 時(shí)間常數(shù)263.定子繞組開路時(shí)的轉(zhuǎn)子繞組的時(shí)間常數(shù)(s)264.定子繞組三相短路時(shí)的電流瞬變分量的時(shí)間常數(shù) 265.定子繞組二相短路時(shí)的電流瞬變分量的時(shí)間常數(shù) 266.定子繞組單相短路時(shí)的電流瞬變分量的時(shí)間常數(shù) 267.三相，二