專利名稱：一種大型柴油發(fā)電機變頻改造的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種大型柴油發(fā)電機的改造方法，尤其是涉及一種大型柴油發(fā)電機變頻改造的方法。
背景技術(shù)：
目前，在我國“節(jié)能減排”的政策下，已有數(shù)百臺額定功率在10000千伏安以上的大型柴油發(fā)電機組停止運行。由于我國電網(wǎng)頻率為50HZ，而國外大多數(shù)國家電網(wǎng)工頻 60Hz。所以，將我國停運的大型柴油發(fā)電機變頻改造后出口銷往中東、南美等原油出產(chǎn)豐富的地區(qū)，市場潛力相當(dāng)大。大型柴油發(fā)電機一般為同步發(fā)電機。改造大型柴油發(fā)電機，能利用原發(fā)電機部分重要零部件，節(jié)省大量生產(chǎn)費用，其成本比新制發(fā)電機低很多。大型柴油發(fā)電機的改造技術(shù)在國內(nèi)電機改造領(lǐng)域中屬于一種創(chuàng)新技術(shù)，改造發(fā)電機與新制發(fā)電機相比，其技術(shù)難度更高，需要重新優(yōu)化設(shè)計發(fā)電機的磁路、風(fēng)路。新制部分零部件，利用、改造部分主要零部件， 使改造后的發(fā)電機滿足國外電力系統(tǒng)的并網(wǎng)要求，是一項具有重要意義的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服當(dāng)前國內(nèi)發(fā)電機工頻50Hz與國外電網(wǎng)60Hz的工作頻率不同的缺陷，提供一種利用國內(nèi)停用的大型柴油發(fā)電機進(jìn)行工頻50Hz改為60Hz變頻的大型柴油發(fā)電機變頻改造的方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)的
根據(jù)現(xiàn)有公式n=60f/p，將發(fā)電頻率f由50Hz改為60Hz，轉(zhuǎn)速η隨發(fā)電機極對數(shù)ρ的改變而變化，因此，要使改造后的轉(zhuǎn)速η與原轉(zhuǎn)速基本保持一致，需要選擇合適的極對數(shù)， 即將定子繞組、磁軛和磁極作相應(yīng)的改造。機座、定子鐵芯、轉(zhuǎn)軸和座式軸承等部件可保留利用。據(jù)此，確定本發(fā)明的技術(shù)方案為，其包括以下步驟
步驟一定子繞組的改造，根據(jù)原鐵芯的外徑、內(nèi)徑、槽形尺寸、定子鐵芯的總長和工頻 60Hz發(fā)電機電壓等級設(shè)計要求，確定新的定子繞組的參數(shù)，加工新的定子繞組；
步驟二 磁極改造，由現(xiàn)有公式 =^根據(jù)原電機轉(zhuǎn)子外徑D和相數(shù)m，其中根據(jù)
n=60f/p,當(dāng)頻率f由4=50 的發(fā)電機改造變?yōu)閒2=60Hz時，則n2p2=l. 2nlPl，優(yōu)化計算出n2和 P2,確定 和P2后計算出極距τ，從而確定轉(zhuǎn)子磁極在磁軛上的裝配位置；
步驟三磁軛改造，根據(jù)改造后的磁極數(shù)量2ρ和極距τ加工新的“凸”字型磁極裝配槽，沿軸向直線在磁軛外圓開一 “凸”字型通槽，“凸”字型通槽的窄槽向外；
步驟四，將新的定子繞組、磁極、磁軛代替現(xiàn)有50Hz大型柴油發(fā)電機的定子繞組、磁極、磁軛，與現(xiàn)有50Hz大型柴油發(fā)電機的機座、定子鐵芯、轉(zhuǎn)軸、座式軸承進(jìn)行裝配，，即制成工頻60Hz的大型柴油發(fā)電機。
本發(fā)明利用國內(nèi)停用的工頻50Hz的大型柴油發(fā)電機，保留其原有機座、定子鐵芯、轉(zhuǎn)軸、座式軸承，設(shè)計新的定子繞組、磁軛、磁極，改造成工頻60Hz大型柴油發(fā)電機，滿足國外電力系統(tǒng)的并網(wǎng)要求，使停用的工頻50Hz大型柴油發(fā)電機重現(xiàn)生機，對提高企業(yè)經(jīng)濟效益具有相當(dāng)意義。


圖1為本發(fā)明實施例改造后的發(fā)電機整體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為改造后的發(fā)電機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。參照附圖，本實施例包括以下步驟
步驟一定子繞組6的改造，根據(jù)原鐵芯7的外徑、內(nèi)徑、槽形尺寸、定子鐵芯7的總長和工頻60Hz發(fā)電機電壓等級設(shè)計要求，通過電機設(shè)計軟件，確定定子繞組6的參數(shù)，制造新的定子繞組；
步驟二 磁極5改造，由現(xiàn)有公式根據(jù)原50Hz電機轉(zhuǎn)子外徑D和相數(shù)m，其
中根據(jù)n=60f/p，當(dāng)頻率f由f^SOHz的12極發(fā)電機改造變?yōu)閒2=60Hz時，則n2p2=l. 2nlPl 其中，ni=500，Pl=6，優(yōu)化計算出n2= 514. 3，p2=7，確定112和？2后計算出極距τ，從而確定轉(zhuǎn)子磁極5在磁軛4上的裝配位置；
步驟三磁軛4改造，根據(jù)改造后的磁極5數(shù)量2ρ和極距τ加工新的“凸”字型磁極裝配槽，沿軸向直線在磁軛4外圓開一 “凸”字型通槽，“凸”字型通槽的窄槽向外；
步驟四，將新的定子繞組、磁極、磁軛代替現(xiàn)有50Hz大型柴油發(fā)電機的定子繞組、磁極、磁軛，與現(xiàn)有50Hz大型柴油發(fā)電機的機座1、定子鐵芯7、轉(zhuǎn)軸3、座式軸承2進(jìn)行裝配， 即制成工頻60Hz的大型柴油發(fā)電機。
改造實例相關(guān)參數(shù)示例
示例1 當(dāng)頻率f由1=50泡的16極發(fā)電機改造變?yōu)閒2=60Hz時，改造前發(fā)電機頻率 50Hz，極對數(shù)8，轉(zhuǎn)速375r/min。改造后發(fā)電機頻率60Hz，極對數(shù)9，轉(zhuǎn)速400r/min。
示例2 當(dāng)頻率f由1=50 的20極發(fā)電機改造變?yōu)閒2=60Hz時，改造前發(fā)電機頻率50Hz，極對數(shù)10，轉(zhuǎn)速300r/min。改造后發(fā)電機頻率60Hz，極對數(shù)11，轉(zhuǎn)速327r/min。
權(quán)利要求
1. 一種大型柴油發(fā)電機變頻改造的方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟一定子繞組的改造，根據(jù)原鐵芯的外徑、內(nèi)徑、槽形尺寸、定子鐵芯的總長和工頻 60Hz發(fā)電機電壓等級設(shè)計要求，確定新的定子繞組的參數(shù)，制造新的定子繞組；步驟二磁極改造，由現(xiàn)有公式τ=，根據(jù)原電機轉(zhuǎn)子外徑D和相數(shù)m，其中根據(jù)ifMSkn=60f/p，當(dāng)頻率f由4=50 的發(fā)電機改造變?yōu)閒2=60Hz時，則n2p2=l. 2nlPl，計算出η2和ρ2， 確定η2和P2后計算出極距τ，從而確定轉(zhuǎn)子磁極在磁軛上的裝配位置；步驟三磁軛改造，根據(jù)改造后的磁極數(shù)量2ρ和極距τ加工新的“凸”字型磁極裝配槽，沿軸向直線在磁軛外圓開一 “凸”字型通槽，“凸”字型通槽的窄槽向外；步驟四，將新的定子繞組、磁極、磁軛代替現(xiàn)有50Hz大型柴油發(fā)電機的定子繞組、磁極、磁軛，與現(xiàn)有50Hz大型柴油發(fā)電機的機座、定子鐵芯、轉(zhuǎn)軸、座式軸承進(jìn)行裝配，即制成工頻60Hz的大型柴油發(fā)電機。
全文摘要
一種大型柴油發(fā)電機變頻改造的方法，其包括以下步驟一、定子繞組的改造，根據(jù)原鐵芯的外徑、內(nèi)徑、槽形尺寸、定子鐵芯的總長和60Hz發(fā)電機電壓等級設(shè)計要求，確定新定子繞組的參數(shù)；二、磁極改造，確定轉(zhuǎn)子磁極在磁軛上的裝配位置；三、磁軛改造，根據(jù)60Hz發(fā)電機的磁極數(shù)量和極距加工新的磁極裝配槽；步驟四，與現(xiàn)有50Hz大型柴油發(fā)電機的機座、定子鐵芯、轉(zhuǎn)軸、座式軸承進(jìn)行裝配。本發(fā)明利用國內(nèi)停用的工頻50Hz的大型柴油發(fā)電機，保留其原有機座、定子鐵芯、轉(zhuǎn)軸、座式軸承，設(shè)計新的定子繞組、磁軛、磁極，改造成60Hz大型柴油發(fā)電機，滿足國外電力系統(tǒng)的并網(wǎng)要求，可使停用的工頻50Hz大型柴油發(fā)電機重現(xiàn)生機。
文檔編號H02K3/04GK102497044SQ20111043384
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月22日
發(fā)明者周鞏夫, 彭韜, 楊國偉, 秦軍 申請人:湘電集團有限公司