Värmeöverföringsmätningar i skalmodell av elgenerator

De elektriska förlusterna i elgeneratorer ger upphov till en förhöjd temperatur, vilket minskar verkningsgraden och kan skada maskinen. Därför kyls elgeneratorer genom att luft strömmar genom dem. Luftflödet drivs normalt av de roterande delarna i elgeneratorn, men eftersom maskinerna inte har som huvuduppgift att generera en välordnad luftströmning så utgör luftströmningen c:a 30% av elgeneratorernas totala förluster. För att undvika lokalt höga temperaturer är det dessutom viktigt att kylningen sker där det behövs, så att det blir en jämnt fördelad temperatur. Med införandet av nya energislag kommer elgeneratorerna att arbeta mer oregelbundet, vilket dessutom ger upphov till skadliga temperaturvariationer i tiden. Elgeneratorer har byggs i mer än 100år, och kylningen av dem baseras till största del på erfarenhet. För att uppnå ytterligare minskning av förluster och temperaturvariationer krävs dock att kunskapen om detaljerna i luftströmningen höjs, och att nya utvecklingsmetoder tas fram. Vi arbetar därför med att ta fram och utvärdera numeriska (CFD) och experimentella (PIV, rapid prototyping) metoder för detaljerade studier av luftströmningen i generatorer.
Start date 01/08/2012
End date The project is closed: 01/08/2013
​The electric losses in electric generators cause an increased temperature, which reduces the efficiency and may damage the machine. Cooling air flow is therefore applied. The air flow is mostly driven by the rotating parts, but since the generators are not designed for optimal air flow it contributes with about 30% of the total efficiency reduction. It is also important that the cooling is applied where it is needed, to give a uniformly distributed temperature. With the new large-scale intermittent energy production facilities, the variation in the power output in time will increase, which yields damaging temperature fluctuations.

Electric generators have been built for more than 100 years, and the cooling is mainly based on experience. To further reduce the losses and temperature variations, new knowledge is needed on the details of the air flow, and new design methods are needed. We are therefore developing and evaluating numerical (CFD) and experimental (PIV, rapid prototyping) methods that can be used for detailed studies of the air flow in electric generators.

Funded by

  • ÅForsk (Ångpanneföreningens Foundation for Research and Development) (Non Profit, Sweden)
​VG Power, Vattenfall

Page manager Published: Thu 31 May 2018.