閉口槽潛水電機(jī)卡特系數(shù)計(jì)算及定子端部繞組電磁振動(dòng)研究.pdf

1、近年來(lái)，潛水電機(jī)在農(nóng)業(yè)灌溉、原油開(kāi)采、搶險(xiǎn)防澇等重要場(chǎng)合中受到了越來(lái)越廣泛的關(guān)注，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和市場(chǎng)需求的刺激，我國(guó)已經(jīng)研制出世界上最大功率的4000kW潛水電機(jī)。大功率潛水電機(jī)有兩個(gè)重要的特點(diǎn)，一是采用閉口槽定子沖片，二是采用多平面端部繞組。由于潛水電機(jī)的獨(dú)特運(yùn)行環(huán)境，采用閉口槽潛水電機(jī)可很大程度地削弱水摩擦損耗，而采用多平面端部繞組可有效降低端部繞組溫升。由于閉口槽潛水電機(jī)的槽磁橋處高度磁飽和，卡特系數(shù)不再是1，因此尋求有效的

2、計(jì)算閉口槽潛水電機(jī)的卡特系數(shù)的方法意義重大。潛水電機(jī)的定子繞組在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行過(guò)程中受到交變電磁力作用發(fā)生振動(dòng)，由于潛水電機(jī)向高功率方向發(fā)展，定子端部繞組所受電磁力越來(lái)越大，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行可能導(dǎo)致絕緣層磨損和疲勞，甚至?xí)l(fā)停機(jī)。因此，研究大功率閉口槽潛水電機(jī)端部繞組電磁振動(dòng)，對(duì)于潛水電機(jī)的設(shè)計(jì)及優(yōu)化具有很重要的理論指導(dǎo)意義，且具備一定的工程實(shí)用價(jià)值。
　　本文結(jié)合閉口槽潛水電機(jī)槽磁橋處高度磁飽和的特點(diǎn)，提出磁導(dǎo)等效法和幾何等效法用以計(jì)算閉

3、口槽電機(jī)的卡特系數(shù)，并與有限元法計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較。磁導(dǎo)等效法可考慮槽磁橋處的磁飽和特性，幾何等效法適用于工程中快速計(jì)算卡特系數(shù)。基于槽磁橋處高度磁飽和的特點(diǎn)，計(jì)算分析了不同槽型電機(jī)起動(dòng)過(guò)程中槽漏抗及轉(zhuǎn)子空載表面損耗。
　　建立閉口槽潛水電機(jī)的三維端部模型，采用時(shí)步有限元和時(shí)諧有限元法求解端部漏磁場(chǎng)。分別采用改進(jìn)解析法和有限元法計(jì)算了閉口槽潛水電機(jī)的端部繞組漏感，采用有限元法分析了閉口槽潛水電機(jī)端部渦流損耗并提出削弱措施，進(jìn)一步研究