三相异步风力发电机通风散热分析

曹 飞， 郑国丽， 周黎民， 黄鹏程

(南车株洲电机有限公司，湖南 株洲 412001)

0 引 言

随着电机向高效率小型化发展，电机的发热问题成为单机容量增长的主要障碍，是电机设计需要解决的关键技术问题之一。一种良好的电机通风冷却系统应能产生足够的冷却风量、均匀的冷却效果和最小的通风损耗，而且要求结构简易、安全可靠、维护工作量小、检修方便等[1- 4]。电机实际运行时，绕组温升高可能由多种因素引起，包括冷却设计不合理使电机的热量不能散出；制造工艺不合格，导致电机热阻增加；运行条件恶劣，电机散热效果差等因素。即使同种型号的电机批量生产，每个个体的冷却性能也有所差异，导致不同电机的温升试验结果有些偏高有些偏低。因此，除了风路结构要求设计合理以外，需要分析可能导致电机温升高的因素，在电机制造和运行时避免这些不利因素的产生。本文以三相异步风力发电机为例，对电机整机的三维温度场进行了数值模拟，对电机内部流场和温度场进行分析，并将计算结果与试验值进行比对。介绍了电机风路结构设计时，机座散热筋的高度、间距确定的原则与方法以及离心风扇的设计要点。针对电机通风系统和冷却方式的特点，分析了可能导致电机温升高的影响因素。本文所采用的仿真计算方法可作为一种有效的电机温升计算方法，可根据计算得到的电机各部件温升以及温度分布进行验证和结构改进。……