设计单位提供的转子上的热耗为：铁心铁耗40 7 kW，励磁绕组线的铜耗44 5 kW，阻尼绕组的热耗较小，在计算中不考虑。

　　贯流式水轮发电机转子主要由支架、磁极铁心、绝缘材料和绕组定子绕组构成，磁极铁心由叠片铁心段组成。沿圆周方向共布置了44只磁极，发电机沿轴向上下对称，取半齿、半槽的区域进行分析计算，并作如下假设： （ 1）流体20的温升都产生在转子端部的冷却过程中，且认为通风沟的风温沿轴向线呈线性递增； （ 2 ）考虑到结构的对称性，磁极中心断面和径向通风沟中心的断面设为绝热； （ 3）转子端部表面的散热主要由转子旋转产生的风速决定，忽略转子端部和极间通风的损耗（摩擦损耗）； （ 4）转子旋转时，磁极的前沿和后沿存在着向风和背风的问题，其散热情况是不同的，根据文献建议选取向风面折合系数为1 1，背风面折合系数为0 9.

　　设计单位提供的转子上的热耗为：铁心铁耗40 7 kW，磁极绕组线铜耗44 5 kW，阻尼绕组的热耗较小，在计算中不考虑。

　　发电机转子材料的导热系数磁极铁心沿轴向叠装，各片之间有绝缘材料，轴向的导热系数远低于其他方向取单个磁极的1 /2，建立转子磁极温度场的几何模型，采用八面体单元对计算区域进行网格剖分，得到54 640个节点， 53 631在网格划分时同时将材料性质如导热系数、密度等值赋予单元点，并对模型的边界面进行边界条件的赋值。铁心功耗与绕组铜线功耗分别作为模型中铁心部位和铜线部位的体热源赋值。

　　从水轮发电机转子磁极铁心、绝缘材料和绕组的温度场计算结果可以看出，所计算模型的温度最高点处为转子端部通风沟出口的绕组铜线与绝缘层接触的中心线上，温度为90 008 ，其原因是该处的散热条件不佳，铜线绕组有内热源而且气流流经磁极后温度升高换热转子磁极各部位温度最高值。转子磁极的温度场剖分模型及温度场5 1 /4转子、磁极和支架为了了解水轮发电机的转子整体温度场的大致分布，取1 /4的转子为计算对象，对磁极部分根据总体积不变、发热量的原则进行简化，网格剖分获得9 040个节点， 20 860个网格。由于模型简化时忽略转子磁极之间通风沟对磁极侧面对流换热的影响，因此在考虑转子磁极顶部的表面换热系数应加上通风沟内流体的换热影响。其计算的步骤和过程如转子磁极温度场的计算。转子的温度场计算结果，与单个磁极温度场的计算结果相比，转子最高点的温度值相近，对于铁心而言最高点的位置也相近。

　　说明上述的计算结果是可行的。

　　本文采用有限元方法对杭州江河机电装备有限公司设计的5 500 kW /6 471 kV A灯泡贯流式发电机转子的三维温度场进行了计算，得到以下结论：为了更好地反映转子温度场，在考虑转子磁极顶部的表面换热系数时应加上通风沟内流体的换热影响磁极和支架温度场云图算结果表明转子温度最高点出现在冷却气流出口的绝缘层和铜绕组的中心剖面上，温度值90 008；计算得到发电机转子温度分布情况，不仅可对机组设计提供一定的指导，而且为机组实际运行中的温度监控提供了参考依据。