大型发电机定、转子流量风速测量装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103595192103595192A(43)申请公布日2014.02.19(21)申请号201310551634.1(22)申请日2013.11.08(71)申请人北京交通大学地址100044北京市海淀区西直门外上园村3号(72)发明人李伟力韩继超王立坤焦晓霞(74)专利代理机构北京市商泰律师事务所11255代理人毛燕生(51)Int.Cl.H02K11/00(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书3页说明书3页附图2页附图2页(54)发明名称大型发电机定、转子流量风速测量装置(57)摘要大型发电机定、转子流量风速测量装置，属电气领域。本发明解决了由于受发电机空间限制以及电机内复杂电磁场对测量的影响，大型发电机定、转子以及气隙内流量风速在实际电机内很难测试等问题。本发明提出开有与汽轮发电机转子相同副槽通风沟和径向通风沟以及转子槽的转子实心体、定子侧是木制的定子铁心和定子绕组；定子轭背部、定、转子气隙和轴流式风扇导风板处分别安装前伸式测量风速传感器，可以对装置内的风速进行监控；通过同步调节整个测量装置中两台变频器的输出频率，达到调节电动机转速的目的。装置可以准确的测量大型发电机定子、转子和气隙内流量和流速大小，避免高昂的实验费用，具有测量准确和易于实现等优点。CN103595192ACN103592ACN103595192A权利要求书1/2页1.大型发电机定、转子流量风速测量装置，主体是仿真的汽轮发电机定、转子模拟装置，其特征在于：模拟装置的转子中轴（19）两端通过法兰盘各连有一台同样功率电动机（9）；在转子中轴（19）两端还各安装有一部轴流式风扇（1）；本测量装置上共安装有四组测量风速的传感器：在定子轭背部安装前伸式测量定子轭背部风速传感器（5）；在定、转子间气隙（15）之间安装前伸式测量转子风速传感器（6）；在定子端面气隙处安装测量气隙风速传感器（16）；在轴流式风扇（1）前安装测量风扇风速传感器（17）。2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于：带有副槽的转子（2）制成实心体，该实心体开有副槽通风沟（12）、转子径向通风沟（13）以及转子槽（21），在转子槽（21）中嵌放铜绕组。3.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于：定子侧设有定子端部绕组（3）和定子直线段绕组（4）；定子铁心（8）沿轴向开有相应的定子通风沟（14）。4.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于：转子中轴（19）两端的电动机（9）和轴流式风扇（1）分别通过两台变频器（10）调控；两台变频器（10）又受一台总变频器（11）同步调控；通过总变频器（11）同步调控，使转子（2）旋转，并使两个轴流式风扇（1）产生同样风量。5.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于：在定子轴向上装有连杆（7），通过端头的螺栓对通风沟（14）宽度进行调节。6.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于：在轴流式风扇（1）上安有风扇导风板（18），以使风集中吹向定、转子的轴中心周围区域。7.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于：在定、转子的气隙端口处安装气隙挡风板（20）。8.根据权利要求1所述的测量装置的测量方法：1）安有气隙挡风板（20）时，测量从定子出来的风量：前伸式测量定子轭背部风速传感器（5）测量的从转子侧进入定子各通风沟风速V1，V2，V3…Vn，乘以定子各通风沟的出口面积S1，S2，S3…Sn，即得定子各通风沟的风量Q1，Q2，Q3…Qn，求和之后就可以确定有气隙挡风板（20）时从定子出来的风量Q111，Q111=Q1+Q2+Q3…+Qn=V1×S1+V2×S2+V3×S3…+Vn×Sn式中Q111为有气隙挡风板时从定子出来的风量，Vn为第n个定子通风沟的风速，Sn为第n个定子通风沟的出口面积；2）去掉气隙挡风板（20）时，测量进入定、转子间气隙（15）风量Q222：把测量气隙风速传感器（16）伸在定子端面气隙处，测量此处风速；为了保证测量进入定、转子间气隙（15）的风量的准确性，在定子轭背部同样测量进入定子各通风沟风速V13，V23，V33…Vn3，乘以定子各通风沟的出口面积S1，S2，S3…Sn即可以得到定子各通风沟的风量Q13，Q23，Q33…Qn3，求和之后就可以确定无气隙挡风板时从定子出来的风量为Q333；用无气隙挡风板（20）时从定子出来的风量Q333减去有气隙挡风板（20）时从定子出来的风量Q111就可以得到进入气隙的风量Q222，除以2倍的气隙（15）入口面积S12，就可以得到进入气隙（15）的风速V222；Q333=Q13+Q23+Q33…+Qn32CN103595192A权利要求书2/2页=V13×S1+V23×S2+V33×