高溫爐用小功率電機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、高溫爐用小功率電機(jī)廣泛應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)各類熱處理爐內(nèi)風(fēng)扇裝置，受熱處理爐高溫條件下靜態(tài)密封結(jié)構(gòu)的影響，爐用電機(jī)具有氣隙中存在屏蔽材料、軸身過長(zhǎng)和高溫下長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作等特點(diǎn)，電機(jī)的電磁性能參數(shù)與機(jī)械主軸的機(jī)械強(qiáng)度不僅關(guān)系到整機(jī)的驅(qū)動(dòng)效果，同時(shí)也影響著電機(jī)的長(zhǎng)期安全可靠運(yùn)行。因此，優(yōu)化設(shè)計(jì)高溫爐用小功率電機(jī)具有重要的研究意義。
　　首先，本文以爐用YLM系列小功率電機(jī)為例，針對(duì)電機(jī)內(nèi)存在定子屏蔽材料的特點(diǎn)，分析了屏蔽材料在電機(jī)內(nèi)引起的渦流損

2、耗以及對(duì)電機(jī)內(nèi)電磁場(chǎng)的影響。以提升電機(jī)相關(guān)性能為目的，對(duì)爐用電機(jī)的氣隙部分進(jìn)行合理參數(shù)化設(shè)計(jì)。應(yīng)用AnsoftMaxwell軟件進(jìn)行仿真，分析了電機(jī)的效率、功率因數(shù)等特性，驗(yàn)證各項(xiàng)性能滿足設(shè)計(jì)要求。
　　其次，在確定屏蔽材料和氣隙裕量的前提下，研究了高溫條件下電機(jī)轉(zhuǎn)軸的機(jī)械性能，建立起主軸-風(fēng)扇系統(tǒng)三維模型，避免了單一主軸機(jī)械特性分析的缺陷，運(yùn)用有限元軟件ANSYSWorkbench分析了系統(tǒng)的靜態(tài)特性，采用傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)和有限

3、元優(yōu)化原理相結(jié)合的方式，提出了電機(jī)主軸尺寸優(yōu)化方案。以結(jié)構(gòu)力學(xué)與熱力學(xué)理論知識(shí)為基礎(chǔ)，在有預(yù)應(yīng)力條件下，根據(jù)電機(jī)主軸優(yōu)化尺寸進(jìn)行動(dòng)態(tài)特性分析，確定了主軸-風(fēng)扇系統(tǒng)的固有頻率、振型與臨界轉(zhuǎn)速，驗(yàn)證主軸尺寸設(shè)計(jì)的合理性;結(jié)合高溫工況的特點(diǎn)，對(duì)系統(tǒng)風(fēng)扇裝置施加溫度載荷，進(jìn)行熱力耦合以達(dá)到更加符合實(shí)際工況的目的，對(duì)重點(diǎn)部位進(jìn)行分析計(jì)算，為冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
　　最后針對(duì)風(fēng)扇裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與性能要求以及對(duì)整體系統(tǒng)的影響，對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行合