27MW凸極電機定轉(zhuǎn)子溫度場及影響因素的研究.pdf

1、電機的溫升直接關(guān)系到其工作性能及經(jīng)濟指標(biāo)，因此，必須建立合理有效的物理模型作為計算域，基于計算流體動力學(xué)（CFD）原理對電機的熱流場進行數(shù)值模擬，分析冷卻介質(zhì)的流動特性、流場及溫度場變化規(guī)律，為同類設(shè)計提供理論指導(dǎo)，具有重要實用價值。
　　本文首先以已完成的27MW凸極同步電動機原始方案通風(fēng)冷卻研究為基礎(chǔ)，建立整機1/8定轉(zhuǎn)子一體化通風(fēng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，對該物理模型下的流場進行數(shù)值模擬計算，分析冷卻介質(zhì)的流量分布、流速等特性，得到的數(shù)值計

2、算結(jié)果與工廠給出的計算結(jié)果的相對誤差在15％以內(nèi)，滿足要求，說明計算的準(zhǔn)確性；其次，在流體場數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上，增加溫度場計算物理模型，定子部分增加19~21號定子線棒等固體部件，轉(zhuǎn)子部分為全部固體部件，對整機1/8定轉(zhuǎn)子一體化系統(tǒng)下溫度場進行數(shù)值模擬計算，計算結(jié)果表明，銅繞組、散熱肋片、極靴、絕緣、繞組等轉(zhuǎn)子部件的溫度均沿軸向逐漸升高；最后，對凸極電機定轉(zhuǎn)子溫度場影響因素進行研究，先將定子固體部分研究對象改為22~24號槽定子線棒，分別

3、對物理模型中定子線棒（選取三個連續(xù)定子槽）沿圓周嵌入鐵心槽位置不同對定子線棒的溫度場影響和轉(zhuǎn)子磁極主絕緣厚度變化及定子鐵心背部空氣出口位置變化時對定轉(zhuǎn)子溫度場的影響進行研究。計算結(jié)果表明，電機內(nèi)轉(zhuǎn)子域主絕緣減薄有利于轉(zhuǎn)子銅繞組冷卻，峰值溫度降低1.6℃；在鐵心段上方均設(shè)置冷卻空氣出口比僅在中心對稱面上方設(shè)置出口的風(fēng)量增加17.05%，銅峰值溫度降低0.66℃，銅繞組體平均溫度降低0.98℃，整體冷卻效果較好。本文所用的研究方法及所得到的