一種無刷勵磁機改進方案數(shù)值模擬和實驗研究.pdf

1、無刷勵磁機與主機同軸相連，是同步電動機的重要組成部分，直接影響電動機的運行效率。在勵磁機的運行過程中，有時會出現(xiàn)由于局部溫度過高而造成的損壞，這涉及到勵磁機通風(fēng)冷卻的問題，因此，對無刷勵磁機的通風(fēng)冷卻系統(tǒng)以及流場和溫度場的研究顯得尤為重要。
　　本文以20MW隱極同步電動機配套用的無刷勵磁機為例，對無刷勵磁機改進方案的流場、溫度場以及對不同條件下測量的實驗數(shù)據(jù)進行了研究。首先，通過對無刷勵磁機相關(guān)方案實驗數(shù)據(jù)的分析和處理，得出了兩

2、風(fēng)筒方案為最佳方案，并計算了實驗數(shù)據(jù)的不確定度，驗證了實驗數(shù)據(jù)的準確性。然后，以流體動力學(xué)原理為基礎(chǔ)，采用有限體積法，建立了現(xiàn)運行方案的關(guān)于左右對稱的1/2物理模型，在轉(zhuǎn)速為4800r/min條件下，對其流場和溫度場進行了計算，分析了其流場和溫度場的分布規(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)運行方案的基礎(chǔ)上提出了三旋轉(zhuǎn)部件距離變化對流場和溫度場影響的機理分析和整機加機

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方案，對比分析了熱流場的分布特性，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，模擬了整機加機座環(huán)板方案，通過對比整機增加機座環(huán)板方案和現(xiàn)運行方案，得出增加機座環(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，有利于空氣的流動和各部件的冷卻，改進方案準確有效。綜上所述，本文所研究的內(nèi)容為同步電機配套用的無刷勵磁