一種無刷勵(lì)磁機(jī)改進(jìn)方案數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、無刷勵(lì)磁機(jī)與主機(jī)同軸相連，是同步電動(dòng)機(jī)的重要組成部分，直接影響電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行效率。在勵(lì)磁機(jī)的運(yùn)行過程中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)由于局部溫度過高而造成的損壞，這涉及到勵(lì)磁機(jī)通風(fēng)冷卻的問題，因此，對(duì)無刷勵(lì)磁機(jī)的通風(fēng)冷卻系統(tǒng)以及流場(chǎng)和溫度場(chǎng)的研究顯得尤為重要。
　　本文以20MW隱極同步電動(dòng)機(jī)配套用的無刷勵(lì)磁機(jī)為例，對(duì)無刷勵(lì)磁機(jī)改進(jìn)方案的流場(chǎng)、溫度場(chǎng)以及對(duì)不同條件下測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了研究。首先，通過對(duì)無刷勵(lì)磁機(jī)相關(guān)方案實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和處理，得出了兩

2、風(fēng)筒方案為最佳方案，并計(jì)算了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的不確定度，驗(yàn)證了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。然后，以流體動(dòng)力學(xué)原理為基礎(chǔ)，采用有限體積法，建立了現(xiàn)運(yùn)行方案的關(guān)于左右對(duì)稱的1/2物理模型，在轉(zhuǎn)速為4800r/min條件下，對(duì)其流場(chǎng)和溫度場(chǎng)進(jìn)行了計(jì)算，分析了其流場(chǎng)和溫度場(chǎng)的分布規(guī)律，發(fā)現(xiàn)在雙側(cè)整流盤和定轉(zhuǎn)子之間的空氣區(qū)處存在比較大的漩渦區(qū)，并且在雙側(cè)整流盤處存在通風(fēng)不暢現(xiàn)象，所以在現(xiàn)運(yùn)行方案的基礎(chǔ)上提出了三旋轉(zhuǎn)部件距離變化對(duì)流場(chǎng)和溫度場(chǎng)影響的機(jī)理分析和整機(jī)加機(jī)

3、座環(huán)板方案。首先，模擬了改變旋轉(zhuǎn)部件之間距離的三個(gè)方案，對(duì)比分析了熱流場(chǎng)的分布特性，發(fā)現(xiàn)隨著雙側(cè)整流盤和定轉(zhuǎn)子之間的距離變小，在其中間出現(xiàn)漩渦的數(shù)量和范圍變小。然后，模擬了整機(jī)加機(jī)座環(huán)板方案，通過對(duì)比整機(jī)增加機(jī)座環(huán)板方案和現(xiàn)運(yùn)行方案，得出增加機(jī)座環(huán)板后，有效減少了定轉(zhuǎn)子與雙側(cè)整流盤之間的大渦流區(qū)，使雙側(cè)整流盤與轉(zhuǎn)子間空氣區(qū)分割成兩部分，有利于空氣的流動(dòng)和各部件的冷卻，改進(jìn)方案準(zhǔn)確有效。綜上所述，本文所研究的內(nèi)容為同步電機(jī)配套用的無刷勵(lì)磁