緊湊型高壓感應(yīng)電機(jī)起動(dòng)溫升的研究.pdf

1、緊湊型高壓感應(yīng)電機(jī)是在中型高壓感應(yīng)電機(jī)的基礎(chǔ)上研發(fā)出來的新產(chǎn)品，研發(fā)設(shè)計(jì)的目的是減小電機(jī)體積并提高功率密度，與普通的高壓感應(yīng)電機(jī)相對(duì)比，在相同的容量下其中心高平均下降兩個(gè)等級(jí)，所以功率密度會(huì)增加。根據(jù)電機(jī)幾何原理的相似定律，電機(jī)內(nèi)功率密度增高勢必會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部的溫升問題突顯出來，如果溫升過高，電機(jī)內(nèi)部很容易出現(xiàn)短路、放電等故障，嚴(yán)重的還會(huì)造成電機(jī)燒毀。因此需要準(zhǔn)確地分析電機(jī)內(nèi)的溫度場和流體場。
　　電機(jī)的起動(dòng)過程為動(dòng)態(tài)過程，電機(jī)內(nèi)流體

2、運(yùn)動(dòng)及發(fā)熱情況是隨時(shí)間變化的，本文采用場路結(jié)合的方法，對(duì)高壓感應(yīng)電機(jī)起動(dòng)時(shí)的溫升變化進(jìn)行研究。以 YJKK500-4、2500kW緊湊型高壓感應(yīng)電動(dòng)機(jī)為例，首先用坐標(biāo)變換和矢量變換的方法對(duì)電機(jī)的動(dòng)態(tài)問題進(jìn)行了分析，推導(dǎo)出感應(yīng)電機(jī)的動(dòng)態(tài)方程。根據(jù)動(dòng)態(tài)方程理論對(duì)電機(jī)帶不同負(fù)載起動(dòng)時(shí)損耗的具體變化進(jìn)行計(jì)算分析，并將結(jié)果作為瞬時(shí)熱源加載到仿真計(jì)算中。然后對(duì)電機(jī)散熱情況進(jìn)行分析，本文采用建立風(fēng)阻網(wǎng)絡(luò)的方法計(jì)算電機(jī)內(nèi)風(fēng)量的匹配和各部分的風(fēng)速分布，為

3、場的仿真分析提供散熱依據(jù)。最后將前兩者與有限元仿真有機(jī)的結(jié)合起來，根據(jù)電機(jī)的實(shí)際結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行建模，依據(jù)流體力學(xué)和熱力學(xué)的基本原理對(duì)流體場及溫度場進(jìn)行仿真求解，分析起動(dòng)時(shí)不同時(shí)刻電機(jī)內(nèi)的溫升情況。
　　采用場路結(jié)合的算法，解決了瞬態(tài)過程電機(jī)內(nèi)熱源及流體邊界條件加載復(fù)雜的問題，提高了電機(jī)起動(dòng)過程流體場和溫度場計(jì)算的準(zhǔn)確性，對(duì)起動(dòng)過程中電機(jī)通風(fēng)溝內(nèi)流體的流動(dòng)情況以及溫升的變化情況有了更加清楚的認(rèn)識(shí)，保證了電機(jī)的設(shè)計(jì)合理性，同時(shí)也一定程度