27MW凸極電機(jī)定轉(zhuǎn)子溫度場(chǎng)及影響因素的研究.pdf

1、電機(jī)的溫升直接關(guān)系到其工作性能及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，因此，必須建立合理有效的物理模型作為計(jì)算域，基于計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（CFD）原理對(duì)電機(jī)的熱流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬，分析冷卻介質(zhì)的流動(dòng)特性、流場(chǎng)及溫度場(chǎng)變化規(guī)律，為同類設(shè)計(jì)提供理論指導(dǎo)，具有重要實(shí)用價(jià)值。
　　本文首先以已完成的27MW凸極同步電動(dòng)機(jī)原始方案通風(fēng)冷卻研究為基礎(chǔ)，建立整機(jī)1/8定轉(zhuǎn)子一體化通風(fēng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，對(duì)該物理模型下的流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算，分析冷卻介質(zhì)的流量分布、流速等特性，得到的數(shù)值計(jì)

2、算結(jié)果與工廠給出的計(jì)算結(jié)果的相對(duì)誤差在15％以內(nèi)，滿足要求，說明計(jì)算的準(zhǔn)確性；其次，在流體場(chǎng)數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上，增加溫度場(chǎng)計(jì)算物理模型，定子部分增加19~21號(hào)定子線棒等固體部件，轉(zhuǎn)子部分為全部固體部件，對(duì)整機(jī)1/8定轉(zhuǎn)子一體化系統(tǒng)下溫度場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算，計(jì)算結(jié)果表明，銅繞組、散熱肋片、極靴、絕緣、繞組等轉(zhuǎn)子部件的溫度均沿軸向逐漸升高；最后，對(duì)凸極電機(jī)定轉(zhuǎn)子溫度場(chǎng)影響因素進(jìn)行研究，先將定子固體部分研究對(duì)象改為22~24號(hào)槽定子線棒，分別

3、對(duì)物理模型中定子線棒（選取三個(gè)連續(xù)定子槽）沿圓周嵌入鐵心槽位置不同對(duì)定子線棒的溫度場(chǎng)影響和轉(zhuǎn)子磁極主絕緣厚度變化及定子鐵心背部空氣出口位置變化時(shí)對(duì)定轉(zhuǎn)子溫度場(chǎng)的影響進(jìn)行研究。計(jì)算結(jié)果表明，電機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)子域主絕緣減薄有利于轉(zhuǎn)子銅繞組冷卻，峰值溫度降低1.6℃；在鐵心段上方均設(shè)置冷卻空氣出口比僅在中心對(duì)稱面上方設(shè)置出口的風(fēng)量增加17.05%，銅峰值溫度降低0.66℃，銅繞組體平均溫度降低0.98℃，整體冷卻效果較好。本文所用的研究方法及所得到的