核心提示：　　冷卻電機溫升的影響。：風力發(fā)電機風摩耗表面冷卻風礞溫升1前畝的方式，試制時采用鋼板滾圃焊接結(jié)構(gòu)，機座外圓焊有由鋼板彎成的內(nèi)部有通風道的冷卻筋。內(nèi)風路冷卻風流經(jīng)線圈端部、氣隙及轉(zhuǎn)子通風孔、冷卻筋內(nèi)部

　　冷卻電機溫升的影響。：風力發(fā)電機風摩耗表面冷卻風礞溫升1前畝的方式，試制時采用鋼板滾圃焊接結(jié)構(gòu)，機座外圓焊有由鋼板彎成的內(nèi)部有通風道的冷卻筋。內(nèi)風路冷卻風流經(jīng)線圈端部、氣隙及轉(zhuǎn)子通風孔、冷卻筋內(nèi)部風孔形成回路，外風路冷卻風流經(jīng)冷卻筋外表面。

　　發(fā)電機試制完成后，經(jīng)試驗各項性能指標達到用戶要求。但與進口電機相比，效率略低。為達到完全取代進口電機的目的，開始了對發(fā)電機的優(yōu)化設(shè)計。

　　2優(yōu)化過程分析發(fā)電機的各項損耗試驗值可看出，發(fā)電機風摩耗為7.4kW，比進口電機的3.9kW增加了3.5kW.這是導(dǎo)致發(fā)電機效率偏低的一個重要因素。發(fā)電機的散熱要依靠其內(nèi)、外風扇產(chǎn)生的冷卻風。風量大、風速高對進一步降低發(fā)電機溫升有好處，但這導(dǎo)致冷卻風扇尺寸過大，進而增大了發(fā)電機的風摩耗，使發(fā)電機效率降低。如何恰當?shù)卮_定風扇尺寸，使發(fā)電機的風摩耗能控制在較低水平而又能保證其溫升符合要求，這需要經(jīng)過詳細的發(fā)熱計算才能做到。為此采用表面冷卻電機的發(fā)熱計算程序?qū)Πl(fā)電機的風扇尺寸、風扇損耗、風量數(shù)據(jù)、定子線圈溫升、轉(zhuǎn)子銅排溫升的數(shù)據(jù)進行了分析計算。

　　首先，分析內(nèi)、外風扇尺寸變化時上述幾項數(shù)據(jù)的相應(yīng)變化，此時外風扇固定在某一尺寸不變。在內(nèi)風扇寬度不變時，改變其直徑，經(jīng)發(fā)熱程序計算得到以下一組數(shù)據(jù)：內(nèi)風直徑（）內(nèi)風損耗（w）內(nèi)風路風量（mVB）定子線H溫升（K）轉(zhuǎn)子銅排溫升（K）從以上計算數(shù)據(jù)可看出，內(nèi)風路的風量變化對發(fā)電機的溫升影響是極小的。內(nèi)風路的風摩耗從4810W減小到2096W，使得內(nèi)風路風量從1.52m3/S降到l.OmVs，而定子溫升僅上升1K.這看似難以理解，仔細分析就可發(fā)現(xiàn)這完全是由發(fā)電機的冷卻方式?jīng)Q定冷卻筋中風速（m/s）發(fā)電機定子線圈溫升（K）風扇I1197風扇n299的。對帶集中冷卻器的電機，電機的全部熱量幾乎全由內(nèi)風扇產(chǎn)生的冷卻風量帶至冷卻器的冷卻管，在這種情況下內(nèi)風路的冷卻風量是至關(guān)重要的，而對表面冷卻的電機而言，大部分熱量通過定子鐵心外圓與機座內(nèi)圓的配合面直接傳遞到機座表面的冷卻筋上，一部分熱量通過電機內(nèi)部的熱空氣傳遞到機座或端蓋外面的冷卻筋上，內(nèi)風路空氣的流動更大的作用是使內(nèi)部各點的空氣溫度趨于接近，以避免局部過熱的情況。

　　為了驗證內(nèi)風路風量時對發(fā)電機溫升的影響，做對比試驗如下：保持外風扇不變，調(diào)換不同尺寸的內(nèi)風扇分別測量此時內(nèi)風路風量及定子線圈溫升。測內(nèi)風路風量的方法是這樣的：在內(nèi)部有風道的冷卻筋上鉆*6的孔，用測量探頭伸進孔內(nèi)測量風速，則風速的對比值即為風量的對比值。實測結(jié)果如下：由此可看出，在內(nèi)風量增加5倍的情況下，發(fā)電機溫升僅增加2K，這與計算情況是基本吻合的。

　　接下來分析外風扇尺寸及外風量變化時外風扇損耗、定子線圈溫升、轉(zhuǎn)子導(dǎo)條溫升的變化。此時內(nèi)風扇尺寸保持不變，在外風扇寬度不變的情況下改變其外徑，經(jīng)發(fā)熱計算程序算得到以下數(shù)據(jù)：外風扇直徑（mm）外風扇損耗（W）外風路風量（mVs）定子線圈溫升（K）轉(zhuǎn)子銅排溫升（K）從這組數(shù)據(jù)可以看出，外風扇的風量變化對發(fā)電機的溫升影響是比較明顯的。當外風扇直徑從640mm變到610mm時，風摩耗降低850W，風量減小0.14m3/s，定子溫升增加1.3K；而外風扇直徑從550mm變到520mm時，風摩耗降低545W，風量減小0.13m3/s，此時定子線圈溫升增加了2.1K，由此可看出，隨外風扇風量的逐步減小，定子線圈的溫升上升速度加快，而且降低外風扇風摩耗的效果也逐步變小。

　　由上述分析計算可得出以下結(jié)論：優(yōu)化發(fā)電機效率，減小風摩耗的正確方法應(yīng)當盡量縮小內(nèi)風扇尺寸，而外風扇尺寸則必須控制在恰數(shù)值，這樣才不至于在減小風摩耗的同時發(fā)電機溫升上升過多。

　　經(jīng)反復(fù)計算后，最終確定了發(fā)電機內(nèi)、外風扇的優(yōu)化尺寸，風扇采取低損耗的后傾葉片式設(shè)計。經(jīng)試驗驗證，優(yōu)化后的發(fā)電機風摩耗由原來的7.4kW降至3.85kW，達到進口電機的水平，而且發(fā)電機溫升遠低于進口電機，取得了讓用戶滿意的效果。