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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及风力发电机,尤其涉及一种大型双馈风力发电机内部风阻快速计算方法。
技术介绍
1、目前,在风力发电机市场中,最受市场关注的双馈风力发电机的冷却系统,为空冷结构。随着发电机的功率增大,双馈电机的散热功率提高,双馈发电机冷却循环动力主要由外置强迫风机提供。在外置强迫风机的选型中,发电机的内部风阻和换热需要的风量是风机选型的关键参数。因此发电机的风阻计算成为冷却系统设计中最重要的环节之一。风力发电机内部风阻传统计算方法为:将发电机内部不同结构等效成不同风阻元件,通过串并联类似电阻的方式,简化成网络风阻路线求解。
2、整个等效计算过程,涉及大量的结构简化,迭代计算。并且需要查询大量与结构相关的经验系数,比较依赖设计人员的工程经验。这种风阻网络计算方法需要多次迭代计算,每次需要查询参数,修正模型,因此计算速度慢,而且计算结果存在较大的偏差。
技术实现思路
1、本专利技术的目的主要在于克服上述发电机风阻计算方法缺点,本专利技术采用cfd软件仿真方法进行计算发电机内部风阻计算,提出了一种大型双馈风力发电机内部风阻快速计算方法。
2、本专利技术提出的大型双馈风力发电机内部风阻快速计算方法,包括以下步骤:
3、s1:简化建模,对发电机进行三维建模,根据发电机内部结构特点,简化对流场影响小的结构,对端部绕组、定子齿部和转子进气道的结构简化,对模型进行几何清理,去除局部小结构,保留大结构的特点;
4、s2:模型的网格划分,对于发电机整机流场计算
5、s3:风阻计算,发电机的仿真计算可在小型工作站快速的进行求解,通过改变边界条件,快速求出发电机内部风压—流量的特性曲线,风阻/风量的误差能控制在10%;
6、s4:试验验证,根据发电机的损耗,估算需要的散热风量a,建立发电机风阻计算仿真模型,根据风量a,计算出发电机的内部风阻b,根据a、b选择外部强迫风机,对发电机进行试验,实测发电机运行中风量c,对比a、c风量,可以判断风阻b的误差。
7、本专利技术更进一步地,所述s1中采用solidworks/ug软件对大型双馈风力发电机进行三维简化建模,采用sc/dm软件对模型进行几何清理。
8、本专利技术更进一步地,所述s1中考虑双馈风力发电机整机的结构特点,双馈电机风路为对称结构,将双馈电机风路三维模型简化为轴对称模。
9、本专利技术更进一步地,所述s1中三维建模对定子齿部的进行底部简化处理,对双馈电机端部绕组模型进行平直化处理,对双馈电机转子进气道模型倒圆内角简化为锐角。
10、本专利技术更进一步地,所述s2中采用fluent mesh软件对模型进行网格划分。
11、本专利技术更进一步地,所述s4中采用fluent、cfd软件对模型风阻进行计算。
12、本专利技术更进一步地,所述s4中分别对5mw、6mw级别双馈电机上进行试验验证。
13、本专利技术的有益效果为:
14、本专利技术提出的大型双馈风力发电机内部风阻仿真计算方法极大提高电机内部风阻计算效率,缩短了电机研发周期,同时降低了人为误差,发电机的试验风量与仿真计算风量偏差误差在10%左右,因此该仿真计算发电机内部风阻的方法具有较高精度,可以应用在发电机前期设计中评估发电机的内部风阻。
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1.大型双馈风力发电机内部风阻快速计算方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的大型双馈风力发电机内部风阻快速计算方法,其特征在于,所述S1中采用Solidworks/UG软件对大型双馈风力发电机进行三维简化建模,采用SC/DM软件对模型进行几何清理。
3.根据权利要求1所述的大型双馈风力发电机内部风阻快速计算方法,其特征在于,所述S1中考虑双馈风力发电机整机的结构特点,双馈电机风路为对称结构,将双馈电机风路三维模型简化为轴对称模型。
4.根据权利要求1所述的大型双馈风力发电机内部风阻快速计算方法,其特征在于,所述S1中三维建模对定子齿部的进行底部简化处理,对双馈电机端部绕组模型进行平直化处理,对双馈电机转子进气道模型倒圆内角简化为锐角。
5.根据权利要求1所述的大型双馈风力发电机内部风阻快速计算方法,其特征在于,所述S2中采用Fluent Mesh软件对模型进行网格划分。
6.根据权利要求1所述的大型双馈风力发电机内部风阻快速计算方法,其特征在于,所述S4中采用Fluent、CFD软件对模型风阻进行计算
7.根据权利要求1所述的大型双馈风力发电机内部风阻快速计算方法,其特征在于,所述S4中分别对5MW、6MW级别双馈电机上进行试验验证。
...【技术特征摘要】
1.大型双馈风力发电机内部风阻快速计算方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的大型双馈风力发电机内部风阻快速计算方法,其特征在于,所述s1中采用solidworks/ug软件对大型双馈风力发电机进行三维简化建模,采用sc/dm软件对模型进行几何清理。
3.根据权利要求1所述的大型双馈风力发电机内部风阻快速计算方法,其特征在于,所述s1中考虑双馈风力发电机整机的结构特点,双馈电机风路为对称结构,将双馈电机风路三维模型简化为轴对称模型。
4.根据权利要求1所述的大型双馈风力发电机内部风阻快速计算方法,其特征在于,所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈雪恒,姬相磊,侯卓琴,庞万顺,王忠岩,许蒙恩,张良君,
申请(专利权)人:中船重工电机科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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