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公开(公告)号：CN106126861B
公开(公告)日：2019-04-30
申请号：CN201610566526.5
申请日：2016-07-18
Applicant: 北京交通大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明实施例提供了一种空冷汽轮发电机齿部和轭背部的散热系数的计算方法。该方法主要是给出全新求解域计算模型，其中也包括新的边界条件确定方法，该方法通过考虑转子通风效应，计算出定子齿表面和轭背部的表面散热系数，避免计算失真和电机全流场计算的复杂性、时间长及不容易收敛等不足。同时，由于电机转子求解域范围大，因此只计算其流体场，出风口温度采用解析法计算得出。而且，无论采用全流场耦合或只计算转子流体场，其轭背部的散热系数难以确定，该新方法通过有限元直接计算，可更准确地计算出齿顶和轭背部的散热系数；提高了对大型电机定子温升计算的精度，并且计算结果准确。
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公开(公告)号：CN106021706A
公开(公告)日：2016-10-12
申请号：CN201610327002.0
申请日：2016-05-17
Applicant: 北京交通大学
IPC: G06F17/50
CPC classification number: G06F17/5018 , G06F2217/46
Abstract: 本发明提供了一种基于粒子群‑多物理场协同优化的高效感应电机轻量化方法，包括：根据高效感应电机的主要尺寸、额定数据等参数，给出高效感应电机的电磁设计总体目标；对电机定转子拓扑结构进行选择，确定电机的可行性方案集；选定高效感应电机电磁设计初步方案；采用智能算法对高效感应电机进行成本优化，得到高效感应电机的成本最优；采用磁路法及电磁场有限元并行方式对高效感应电机的工作特性和主要运行数据进行计算；采用有限元法对高效感应电机的温度场进行校核；对优化后电机的重量与电磁设计初步方案中计算出的重量相比较进行计算。本发明实现了高效感应电机轻量化的目标，并采用多物理场对优化后的结果进行校核，保证计算结果的准确性。
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公开(公告)号：CN105245041A
公开(公告)日：2016-01-13
申请号：CN201510666861.8
申请日：2015-10-15
Applicant: 北京交通大学
Abstract: 本发明涉及一种求解大型电机定转子通风沟表面散热系数的方法，包括如下步骤：(1)建立大型电机的二维瞬态电磁场求解模型，计算出大型电机定转子各部件的损耗；(2)建立该大型电机定转子直线段部分的三维稳态温度场求解模型；(3)计算大型电机定转子径向通风沟表面散热系数，并将其作为通风沟初始表面散热系数；(4)在步骤(1)、步骤(3)的基础上，对步骤(2)中建立的大型电机定转子直线段部分的三维稳态温度场求解模型进行迭代计算，得到最终的定转子径向通风沟表面散热系数。本发明所述的方法，实现精确确定定转子通风沟表面散热系数，从而准确计算铁心温升。
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公开(公告)号：CN109101693B
公开(公告)日：2020-10-27
申请号：CN201810776902.2
申请日：2018-07-16
Applicant: 北京交通大学
IPC: G06F30/20 , G06F119/08
Abstract: 本发明提供了一种基于风路‑流体‑传热协同耦合计算转子多物理场的方法。该方法包括：构建计及转子旋转全域的流体网络计算模型，计算出转子出入风口的压力值，作为边界条件。并建立核电汽轮发电机转子温度场的三维流体与传热分析模型，和对应的核电汽轮发电机转子的温度场计算模型；计算了核电汽轮发电机的铜排铜耗，齿部基本铁耗和附加铁耗，并将各损耗转化为热密，再将热密附加至温度场计算模型的对应部位；通过计算出的边界条件利用有限体积方法计算发电机转子的多物理场。本发明的方法可以利用全域流体网络模型计算转子处的入风压力和出风压力，从而可以有效节省汽轮发电机转子的三维多物理场的计算时间，并且提高计算的准确性。
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公开(公告)号：CN108111079B
公开(公告)日：2019-12-27
申请号：CN201810058110.1
申请日：2018-01-22
Applicant: 北京交通大学
Abstract: 本发明实施例提供了一种基于永磁电机转子分段护套涡流损耗的热传递比计算方法，该方法包括：对基于矢量控制的永磁电机，分别建立带分段护套和不带护套的场路耦合计算模型，计算出各部件的损耗；然后，分别建立永磁电机带分段护套和不带护套的三维稳态温度场求解模型，基于假设条件确定边界条件，得到转子稳态热传导方程；分别计算出气隙内的导热系数和定子绕组的导热系数，将导热系数代入转子稳态热传导方程，以损耗作为求解域的热源，得到永磁电机稳态温度场；分别计算出在基波电流对转子无护套、带分段护套的永磁电机作用下，各部件的温度，根据各部件的温度，计算出各部件的热传导比。本发明为永磁电机的电磁结构设计提供了重要的理论依据。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109101693A
公开(公告)日：2018-12-28
申请号：CN201810776902.2
申请日：2018-07-16
Applicant: 北京交通大学
Abstract: 本发明提供了一种基于风路-流体-传热协同耦合计算转子多物理场的方法。该方法包括：构建计及转子旋转全域的流体网络计算模型，计算出转子出入风口的压力值，作为边界条件。并建立核电汽轮发电机转子温度场的三维流体与传热分析模型，和对应的核电汽轮发电机转子的温度场计算模型；计算了核电汽轮发电机的铜排铜耗，齿部基本铁耗和附加铁耗，并将各损耗转化为热密，再将热密附加至温度场计算模型的对应部位；通过计算出的边界条件利用有限体积方法计算发电机转子的多物理场。本发明的方法可以利用全域流体网络模型计算转子处的入风压力和出风压力，从而可以有效节省汽轮发电机转子的三维多物理场的计算时间，并且提高计算的准确性。
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公开(公告)号：CN108111079A
公开(公告)日：2018-06-01
申请号：CN201810058110.1
申请日：2018-01-22
Applicant: 北京交通大学
Abstract: 本发明实施例提供了一种基于永磁电机转子分段护套涡流损耗的热传递比计算方法，该方法包括：对基于矢量控制的永磁电机，分别建立带分段护套和不带护套的场路耦合计算模型，计算出各部件的损耗；然后，分别建立永磁电机带分段护套和不带护套的三维稳态温度场求解模型，基于假设条件确定边界条件，得到转子稳态热传导方程；分别计算出气隙内的导热系数和定子绕组的导热系数，将导热系数代入转子稳态热传导方程，以损耗作为求解域的热源，得到永磁电机稳态温度场；分别计算出在基波电流对转子无护套、带分段护套的永磁电机作用下，各部件的温度，根据各部件的温度，计算出各部件的热传导比。本发明为永磁电机的电磁结构设计提供了重要的理论依据。
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公开(公告)号：CN107301302A
公开(公告)日：2017-10-27
申请号：CN201710564940.7
申请日：2017-07-12
Applicant: 北京交通大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明提供了一种汽轮发电机定子绕组附加损耗的计算方法，该方法包括根据空冷汽轮发电机的实际结构和尺寸建立电机定子直线段温度场实体模型；建立对应于发电机定子直线段温度场实体模型的发电机定子直线段温度场计算模型；对发电机定子直线段温度场计算模型设置材料、边界条件，利用电机定子直线段温度场计算模型进行三维稳态流-固耦合温度场的有限元计算，得到绕组损耗修正计算的温度场，获取汽轮发电机定子绕组的附加损耗计算表达式。本发明的方法根据伸入通风沟的线棒内股线不受横向漏磁通的影响，提出了带有径向通风沟的汽轮发电机定子绕组的损耗与通风沟的数量、宽度修正计算表达式，可以更加准确地得出发电机定子直线段温度场。
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公开(公告)号：CN107301302B
公开(公告)日：2019-10-25
申请号：CN201710564940.7
申请日：2017-07-12
Applicant: 北京交通大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明提供了一种汽轮发电机定子绕组附加损耗的计算方法，该方法包括根据空冷汽轮发电机的实际结构和尺寸建立电机定子直线段温度场实体模型；建立对应于发电机定子直线段温度场实体模型的发电机定子直线段温度场计算模型；对发电机定子直线段温度场计算模型设置材料、边界条件，利用电机定子直线段温度场计算模型进行三维稳态流‑固耦合温度场的有限元计算，得到绕组损耗修正计算的温度场，获取汽轮发电机定子绕组的附加损耗计算表达式。本发明的方法根据伸入通风沟的线棒内股线不受横向漏磁通的影响，提出了带有径向通风沟的汽轮发电机定子绕组的损耗与通风沟的数量、宽度修正计算表达式，可以更加准确地得出发电机定子直线段温度场。
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公开(公告)号：CN109149826A
公开(公告)日：2019-01-04
申请号：CN201810930703.2
申请日：2018-08-15
Applicant: 北京交通大学
IPC: H02K1/32
Abstract: 本发明实施例提供了一种串并联变截面式的发电机副槽通风冷却结构，该结构包括：副槽、转子铁心、转子绕组、转子楔下垫条、转子槽楔和串并联通风沟，发电机直线段部分转子铁心轭部的副槽采用变截面的形式，副槽靠近风扇侧的横截面积最大，横截面积随着转子轴向的延伸远离风扇而减小；转子绕组、转子楔下垫条及转子槽楔上分布有垂直串并联形式的通风沟，冷却风从副槽流入转子绕组，从转子槽楔上通风口流出形成通风冷却回路。本发明的发电机通风冷却结构，可用来解决转子副槽通风结构冷却效果随着冷却风进入转子铁心内部而明显减弱的问题；保证了冷却风的风速，有效降低了转子绕组温度。
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