双馈风力发电机三维温度场耦合计算与分析

丁树业， 葛云中， 陈卫杰， 徐殿国， 苗立杰

(1.哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院，黑龙江哈尔滨150001;2.哈尔滨电站设备集团公司，黑龙江哈尔滨150040;3.哈尔滨理工大学电气与电子工程学院，黑龙江哈尔滨150080;4.中国人民解放军96215部队，广西柳州545616)

0 引言

我国风能资源十分丰富，地面的风能总量约有16亿千瓦，其中近地面可供开发利用的约占16%，为2.53亿千瓦［1］。在风能利用方面，我国至2010年国内风电装机容量达到3 000万千瓦，占国内总装机容量的2.8%左右。目前，国内风力发电机的开发生产品种繁多［2］，单机容量不断增大，2～3.0 MW以上的风电机组已经商业化，5 MW的风电机组也已经投入试运行，开始由陆地向海上和高海拔地区发展［3－4］。

随着风力发电机单机容量的日益增大，使得电机运行时产生的单位体积损耗显著增加，引起电机各部分温度升高，直接影响电机的寿命和运行的可靠性。因此，在发电机的运行过程中，必须采用相应的冷却介质有效地带走电机内的热量，使得发电机长期、可靠地运行。然而，发电机的通风结构以及冷却介质在电机内的分布特性均比较复杂，因此对发电机内温度场、温度分布特性进行有效地分析，对发电机稳定运行以及更大容量的发电机的设计均具有重要意义。

为了准确的对电机内温度场进行研究，国内外专家学者提出了许多计算方法［5］，其中数值计算方法精度较高。目前运用数值计算的方法对不同种类电机内温度场［6－10］、不同工况下铁心与绕组间的热量传递［11］、转子通风方式和电机风量分配对电机温升的影响进行了诸多研究［12－13］，为电机内的物理场的计算奠定了一定的基础。……