Structure Optimal Design of Electromagnetic Levitation Load Reduction Device for Hydroturbine Generator Set

Wang Qingyan; Ma Hongzhong; Cao Shengrang; Chen Bingyan

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Structure Optimal Design of Electromagnetic Levitation Load Reduction Device for Hydroturbine Generator Set

机译：水轮发电机组电磁悬浮负荷降低装置的结构优化设计

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Thrust bearing is one part with the highest failure rate in hydroturbine generator set, which is primarily due to heavy axial load. Such heavy load often makes oil film destruction, bearing friction, and even burning. It is necessary to study the load and the reduction method. The dynamic thrust is an important factor to influence the axial load and reduction design of electromagnetic device. Therefore, in the paper, combined with the structure features of vertical turbine, the hydraulic thrust is analyzed accurately. Then, take the turbine model HL-220-LT-550, for instance; the electromagnetic levitation load reduction device is designed, and its mathematical model is built, whose purpose is to minimize excitation loss and total quality under the constraints of installation space, connection layout, and heat dissipation. Particle swarmoptimization (PSO) is employed to search for the optimum solution; finally, the result is verified by finite element method (FEM), which demonstrates that the optimized structure is more effective.

机译：推力轴承是水轮发电机组中故障率最高的零件，这主要是由于轴向载荷较大。如此大的负载通常会使油膜破坏，轴承摩擦甚至燃烧。有必要研究负荷和减少方法。动态推力是影响电磁装置轴向载荷和减小设计的重要因素。因此，本文结合立式水轮机的结构特点，对水力推力进行了准确的分析。然后，以涡轮机型号HL-220-LT-550为例；设计了电磁悬浮负荷降低装置，并建立了数学模型，其目的是在安装空间，连接布局和散热的限制下，将励磁损耗和总体质量降至最低。粒子群优化（PSO）用于寻找最佳解决方案。最后，通过有限元方法（FEM）验证了结果，证明了优化结构的有效性。

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来源
《Mathematical Problems in Engineering》 |2015年第10期|814084.1-814084.5|共5页
作者
Wang Qingyan; Ma Hongzhong; Cao Shengrang; Chen Bingyan;
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作者单位

Minist Educ, Res Ctr Renewable Energy Generat Engn, Beijing, Peoples R China.;

Minist Educ, Res Ctr Renewable Energy Generat Engn, Beijing, Peoples R China.;

Minist Educ, Res Ctr Renewable Energy Generat Engn, Beijing, Peoples R China.;

Jiangsu Prov Key Lab Environm Engn, Nanjing, Jiangsu, Peoples R China.;

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