大功率风力发电机转子温度场数值仿真

葛云中，丁树业，祝 琳，管绍军

（1．中国人民解放军96215部队，广西 柳州 545616；2．哈尔滨理工大学 电气与电子工程学院，哈尔滨 150080；3．中国人民解放军第二炮兵司令部，北京 100085）

大功率风力发电机转子温度场数值仿真

葛云中1，丁树业2，祝 琳3，管绍军2

（1．中国人民解放军96215部队，广西 柳州 545616；2．哈尔滨理工大学 电气与电子工程学院，哈尔滨 150080；3．中国人民解放军第二炮兵司令部，北京 100085）

本文以一台1.5MW双馈风力发电机为例，研究发电机转子内流体流动与传热问题。根据发电机通风结构与传热的特点，建立转子1/8区域的三维求解模型，并采用CFD技术对求解域进行耦合求解，得出发电机转子内流体流动特点和温升分布规律。

风力发电机; 温度场; 流体场; CFD技术; 数值仿真

引言

电机最高温升直接影响电机运行的可靠性，目前对电机转子的动态温度测量有相当的难度，即便实施，代价也较高，所以对电机转子通风及温升的研究始终是一个焦点[1-2]。

近年来许多专家学者对发电机的不同冷却介质、转子流场、定子温度场进行了卓有成效的研究[2-4]，都为电机内物理场的计算奠定了一定的基础。目前对大功率风力发电机，特别是兆瓦级风力发电机转子温度场的研究较少，本文的研究具有一定的价值。

本文以一台1.5MW双馈风力发电机为例，采用基于有限体积法的CFD软件Fluent分析发电机转子内流体场和温度场。通过对转子流体场与温度场的耦合求解，得出电机转子流体流动特性和温升分布规律，并对转子股线和转子铁心的温升分布进行详细的分析，对风力发电机的运行和大容量风力发电机的优化设计具有指导意义。……