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文檔簡介
1、目前國內(nèi)外混合動力挖掘機普遍采用回轉(zhuǎn)電機取代原始液壓馬達作為回轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置?;剞D(zhuǎn)電機通常采用高能量密度電機,其功率大從而發(fā)熱量大,體積小導(dǎo)致其自身散熱性能相對較低。并且回轉(zhuǎn)電機不停啟動、制動的工況特點使得電機繞組生熱率大。本文以回轉(zhuǎn)電機特殊工況為出發(fā)點對該工況下的能耗計算、散熱系統(tǒng)設(shè)計、溫度場求解、熱平衡分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計等方面開展研究。
分析了混合動力挖掘機回轉(zhuǎn)電機特殊的工況特點,根據(jù)Bertotti鐵耗分立模型,利用Anso
2、ft軟件建立電機二維電磁場穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)分析模型,通過定轉(zhuǎn)子磁密分析提出合理假設(shè),確定過渡過程中變頻率下鐵耗計算方法,對電機過渡過程鐵耗進行計算,為溫度分析奠定基礎(chǔ)。
通過試驗和仿真獲得電機總功率損耗,在此基礎(chǔ)上對電機進行冷卻方案和冷卻系統(tǒng)設(shè)計;采用等效熱路法建立了回轉(zhuǎn)電機溫升計算模型,該模型為降低溫升提供理論指導(dǎo)。
分析回轉(zhuǎn)電機變載荷下溫度場求解過程,建立電機1/4截面有限元模型,通過穩(wěn)態(tài)與瞬態(tài)分析得到了電機溫度分布,
3、最高點溫升以及電機瞬時溫度變化;研究冷卻介質(zhì)流速、物性參數(shù)和介質(zhì)溫度對電機溫升的影響,為降低電機溫升提供依據(jù)。
從降低回轉(zhuǎn)電機損耗和提升散熱性能兩個方面對回轉(zhuǎn)電機進行熱平衡研究。研究表明降低電機轉(zhuǎn)動慣量不僅可以提升挖掘機回轉(zhuǎn)性能還能降低整機能耗和電機溫度。利用APDL語言建立電機單流道,1/4截面的有限元參數(shù)模型,對冷卻介質(zhì)流道進行優(yōu)化設(shè)計,為流道參數(shù)優(yōu)化提供參考依據(jù)。
以20噸級混合動力挖掘機為平臺,編寫實驗測試用
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