YJKK系列中型高压电动机绕组温升的工程计算方法

第３３卷第４期２０１４年４月

电工电能新技术

ＡｄｖａｎｃｅｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＥｎｅｒｇｙ

Ｖｏｌ．３３，Ｎｏ．４Ａｐｒ．２０１４

收稿日期：２０１３?０１?２９

基金项目：国家科技支撑计划重点项目（２００８ＢＡＦ３４Ｂ０４）；黑龙江省科技攻关重点项目（ＧＢ０８Ａ３０１）资助作者简介：夏云彦（１９８７?），女，黑龙江籍，博士研究生，研究方向为电机优化设计；

孟大伟（１９５６?），男（满族），辽宁籍，教授／博导，博士，主要从事电机设计及电机内综合物理场计算三

ＹＪＫＫ系列中型高压电动机绕组温升的工程计算方法

夏云彦１，孟大伟１，何金泽１，夏云双２

（１．哈尔滨理工大学电气与电子工程学院，黑龙江哈尔滨１５００８０；

２．广西电网公司百色供电局，广西百色５３３０００）

摘要：针对ＹＪＫＫ系列箱式紧凑型中型高压电机起动温升在工程中难以准确计算的问题，对电机起动时绕组的发热和散热过程进行分析，从工程实用的角度出发，建立了相互关联的电机通风网络模型和发热散热计算模型，对电机发热和散热情况进行计算三以时间为步长，根据在每个时间段内电机的生热量和散热量来计算电机绕组温升三用所建立的模型对ＹＪＫＫ５００?４，２５００ｋＷ电机带不同负载时绕组的温升进行计算，仿真结果与实验结果吻合，满足工程中实用要求三关键词：中型高压电机；绕组温升；风阻网络；起动特性

中图分类号：ＴＭ３４３一一一一一文献标识码：Ａ一一一

文章编号：１００３?３０７６（２０１４）０４?００７１?０５

１一引言

ＹＪＫＫ系列紧凑型中型高压电动机是我国电机

行业新生产品，具有功率密度大二效率高等优点三功率密度的增加，会使电机内部的发热问题变得更为突出三电机设计过程中需要对电机温升进行初步判断来调整或改进设计方案，工程使用中需要了解不同负载对电机温升的影响三对于高压电机，测取起动过程温升的试验方法不易实现，需要一种切实可行的方法进行仿真计算三

求解瞬态温度场可以获得电机内温度分布，但建模复杂，计算耗时，不适合工程计算使用三现行的温升工程计算方法用电机稳态特性来代替起动过程中电流和转矩的变化，计算绝热温升后乘以相应的

经验系数得到电机的实际温升［１］三如此虽简化了

计算过程，但降低了计算准确性三

计算起动温升的关键是准确描述电机起动过程的发热和散热状况三本文采用考虑起动过程磁通变化的动态特性曲线对电机定转子绕组的发热进行计算；针对电机具体通风结构建立风阻网络模型，计算电机散热量三实用表明，本文计算方法提高了计算的准确性并保证了计算速度三

２一电机散热计算

针对型号为ＹＪＫＫ５００?４，６ｋＶ，２５００ｋＷ的电机进行计算三电机采用轴径向混合通风冷却，通风结构如图１所示

三

图１一电机通风结构示意图

Ｆｉｇ．１一Ｍｏｔｏｒｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅ

为准确计算散热情况，需要了解电机内风量的分配和风速等三利用带有集中参数的等值风路求解风量可以把复杂的空气动力学问题转化为由风阻和风压源构成的等效风路［２］三随着现有流阻实验的

发展，已能够准确计算电机内各处的通风风阻三等效风阻网络如图２所示三

对比图１，图２中各风阻的含义不难明确三其