高壓永磁自起動同步電動機實心轉(zhuǎn)子三維溫度場的計算與分析.pdf

1、高壓永磁電機較異步電機具有一定的優(yōu)越性，如效率高、功率因數(shù)大、運行電流低、電纜用量少、電纜損耗低、可靠性高及節(jié)電效果顯著等優(yōu)點，對倡導國家“節(jié)能環(huán)?！闭吆蛧窠?jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展具有重大的戰(zhàn)略意義。然而高壓永磁電機工作時，定轉(zhuǎn)子之間熱交換問題復雜，轉(zhuǎn)子散熱能力差，會引起電機轉(zhuǎn)子熱量過高及永磁材料熱退磁現(xiàn)象，尤其是實心結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子損耗較大，更會造成內(nèi)置永磁材料的失磁，影響電機的工作性能、運行效率及使用壽命，所以對高壓永磁電機轉(zhuǎn)子溫度場的計算十分

2、重要。本文主要針對實心轉(zhuǎn)子三維溫度場難以準確計算及如何降低實心轉(zhuǎn)子永磁體溫升問題進行了研究。
　　 首先以一臺315kW、6kV永磁自起動同步電動機為例，建立永磁同步電動機二維瞬態(tài)電磁場模型，通過合理假設，利用有限元法對永磁電機實心轉(zhuǎn)子渦流損耗進行求解，給出了氣隙磁密基波及各次諧波分布情況，之后研究了氣隙長度變化對電機電磁性能的影響，為永磁電機溫度場的計算提供了理論依據(jù)。
　　 其次，針對實心結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子損耗大，熱量高，嵌入

3、在實心轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)部的永磁體長期工作在高溫環(huán)境易引起失磁現(xiàn)象的問題，對電機結(jié)構(gòu)稍作改進，探索了降低高壓永磁自起動同步電動機實心轉(zhuǎn)子永磁體溫升的方法，分析了在永磁體四周邊界面加入絕緣材料對其溫度的影響，同時也給出了幾種方案下電機起動籠條和兩個端面溫度的對比情況，為降低永磁體溫升提供了解決途徑。
　　 最后，在前一章研究基礎(chǔ)上，選擇其中一種優(yōu)化方案作進一步分析，考慮了隔熱層的材料對電機永磁體隔熱效果的差異，著重研究隔熱層電介質(zhì)與永磁體