[发明专利]一种大中型电机运行温升可靠度的预测方法有效
申请号: | 201810081395.0 | 申请日: | 2018-01-29 |
公开(公告)号: | CN108334687B | 公开(公告)日: | 2021-06-25 |
发明(设计)人: | 仇宝云;许梦凡;陆霞;郭嫱;汤黎明;薛成龙;张偲;刘地;赵方玲 | 申请(专利权)人: | 扬州大学 |
主分类号: | G06F30/20 | 分类号: | G06F30/20;G06F111/10;G06F119/02;G06F119/08 |
代理公司: | 扬州苏中专利事务所(普通合伙) 32222 | 代理人: | 沈志海 |
地址: | 225009 *** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 大中型 电机 运行 可靠 预测 方法 | ||
一种大中型电机运行温升可靠度的预测方法,属于机电动力设备可靠耐久性技术领域,包括电机绕组温升主要影响因素确定,受确定因素影响下,电机发热量与温升计算,电机绕组温升主要影响因素随机数字特征确定,不同环境温度下电机绕组运行温度可能最小值、最大值计算确定,不同环境温度下电机绕组运行温度小于给定温度的可靠度计算确定和电机绕组运行温升可靠度的计算确定。本发明能准确预测电机在受多个不确定因素影响下的运行温度低于最高允许温度的概率,预测方法更科学,预测结果更合理,为电机及其通风冷却系统的设计、选择和应用提供科学依据,提高电机运行安全可靠度,具有重要的理论学术价值和工程应用意义。
技术领域
本发明属于机电动力设备可靠耐久性技术领域,涉及一种大中型电机运行温升可靠度的预测方法,具体的说是涉及一种考虑运行工况、电源电压、电机结构、传热性能、冷却通风量等影响因素不确定性的电机运行温升可靠度的预测方法。
背景技术
电机在运行过程中由于各种损耗的存在会产生大量热,致使电机内各部分的温度升高。如果不能及时将这些热量排出去,电机温度就会持续升高,对应一定绝缘等级的电机,超过最高允许温度,电机绝缘就会加速老化,甚至直接击穿,引起事故,造成损失,将会极大地影响电机的安全可靠运行。因此,电机必须采用有效的冷却措施来控制电机的温升。在电机中,定子绕组的温度是最高,在研究电机时,一般用定子绕组的温升代表电机的温升。不同绝缘等级的电机允许最高温度是不同的。目前,大中型直联传动水泵机组,由于电机体积较大,电机内部设有通风道,且产热密度不大,一般采用通风冷却的方式来控制电机运行温度。然而,电机是按照确定因素进行设计的,即在设计工况和设计运行条件下各确定因素的影响下,保证电机绕组运行温度不超温。但由于实际情况中影响电机温升的因素复杂,存在不确定性,致使电机温升偏离设计值,时常超温,影响电机安全可靠性,给电机设计、选用及通风机的选择带来困难,急需发明一种考虑电机温升影响因素不确定性的电机温升可靠度的预测方法。
发明内容
本发明的目的是针对上述由于各温升影响因素的不确定性引起电机温升不确定的问题,提出一种大中型电机运行温升可靠度的预测方法—即电机定子绕组温度不超过最高允许温度的可靠度的方法。通过确定电机绕组温升主要影响因素包括电机运行功率、电网电压波动、绕组绝缘厚度、通风槽换热面积、通风量,再计算各因素的温升影响值范围和概率密度,对所有影响因素进行合成,计算电机实际运行温度小于等于不同温度的可靠度,根据给定的电机允许最高运行温度,计算确定不同环境温度下电机温升可靠度,可保证电机运行的安全性,可为电机及其通风系统的改进设计、合理选择和运行管理提供更为科学的依据。
本发明的技术方案是:一种大中型电机运行温升可靠度的预测方法,其特征在于,包括如下操作步骤:
A.电机绕组温升主要影响因素确定;
B.电机发热量计算;
C.不同环境温度下电机绕组温升计算;
D.电机绕组温升影响因素随机数字特征确定;
E.不同环境温度下电机绕组运行温度理论最小、最大值计算;
F.电机绕组运行温度小于某一给定温度的可靠度计算;
G.不同环境温度下电机绕组运行温度小于给定温度的可靠度计算;
H.电机绕组运行温升可靠度的计算。
步骤A中所述的电机绕组温升主要影响因素确定如下:
电机温升的热源包括:绕组损耗、铁芯损耗、励磁损耗,采用风机强迫通风的方式来进行电机冷却时,还需考虑通风摩擦产生的热量。电机工作时,电机定子绕组损耗发热,绕组温度高于铁芯温度,通过绕组绝缘将热量传递给铁芯;铁芯损耗发出的热量连同绕组传来的热量,经通风道内的冷却空气的对流换热,将产生的热量带出电机。
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