交流電機(jī)定子線棒環(huán)流損耗分析計算的比例邊界有限元法.pdf

1、交流電機(jī)定子線棒通常是由多根股線并繞而成，在槽內(nèi)由于存在漏磁場，線棒中股線會感應(yīng)出電動勢，相應(yīng)的在股線間會產(chǎn)生環(huán)流，從而出現(xiàn)股線溫升不均勻等一系列問題，對線棒絕緣和電機(jī)使用壽命構(gòu)成嚴(yán)重的威脅。因此，能否準(zhǔn)確計算定子線棒股線間環(huán)流及環(huán)流損耗對大型交流電機(jī)的設(shè)計至關(guān)重要。
　　比例邊界有限元法(Scaled Boundary Finite Element Method，SBFEM)是一種新穎的偏微分方程求解方法，結(jié)合了有限元法和邊界元

2、法的優(yōu)點(diǎn)，又有自身獨(dú)有的特點(diǎn)。根據(jù)給定的邊界條件和控制方程，基于加權(quán)余量法，分別敘述了二維旋度磁場和三維旋度磁場比例邊界有限元法離散格式的建立和求解過程。采用SBFEM計算時，根據(jù)計算域內(nèi)是否存在載流導(dǎo)體以及計算域的復(fù)雜程度，劃分有源區(qū)域、無源區(qū)域以及各種復(fù)雜區(qū)域劃分的子域，給出各種子域和有源無源區(qū)域子域的結(jié)合方法。應(yīng)用SBFEM求解電機(jī)磁場典型算例，將計算結(jié)果同有限元法(Finite Element Method，F(xiàn)EM)計算結(jié)果進(jìn)行

3、對比，證明了建立的比例邊界有限元方程的正確性，為電機(jī)磁場的分析計算提供一種新的計算方法。
　　將二維和三維旋度磁場的SBFEM應(yīng)用于股線環(huán)流及環(huán)流損耗的計算，給出了股線環(huán)流及環(huán)流損耗的計算方法。分別求解二維不換位股線、三維不換位股線和三維換位股線的環(huán)流及環(huán)流損耗。根據(jù)求解的類型，分別建立對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，選擇適當(dāng)?shù)膯卧W(wǎng)格離散，求解相應(yīng)的股線環(huán)流及環(huán)流損耗。將計算結(jié)果與FEM計算結(jié)果進(jìn)行比較，證明了SBFEM具有高效性和高精度的特點(diǎn)