27MW凸極電機定轉子溫度場及影響因素的研究.pdf

1、電機的溫升直接關系到其工作性能及經濟指標，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（CFD）原理對電機的熱流場進行數值模擬，分析冷卻介質的流動特性、流場及溫度場變化規(guī)律，為同類設計提供理論指導，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冷卻研究為基礎，建立整機1/8定轉子一體化通風系統(tǒng)結構，對該物理模型下的流場進行數值模擬計算，分析冷卻介質的流量分布、流速等特性，得到的數值計

2、算結果與工廠給出的計算結果的相對誤差在15％以內，滿足要求，說明計算的準確性；其次，在流體場數值模擬的基礎上，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，轉子部分為全部固體部件，對整機1/8定轉子一體化系統(tǒng)下溫度場進行數值模擬計算，計算結果表明，銅繞組、散熱肋片、極靴、絕緣、繞組等轉子部件的溫度均沿軸向逐漸升高；最后，對凸極電機定轉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子溫度場的影響進行研究。計算結果表明，電機內轉子域主絕緣減薄有利于轉子銅繞組冷卻，峰值溫度降低1.6℃；在鐵心段上方均設置冷卻空氣出口比僅在中心對稱面上方設置出口的風量增加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