大型干式潛水電機端部電磁力分析及偏心條件下鐵耗的計算.pdf

1、大型潛水電機在運行過程中,定子端部繞組在端部電磁場的影響下承受強大的電磁力作用,由此引起的電磁振動是導致端部繞組絕緣磨損及疲勞斷裂的主要原因,因此,研究分析端部繞組上的電磁力在分布,并提出相關(guān)的優(yōu)化方案對于潛水電機的安全運行具有重要意義。另外氣隙偏心是潛水電機的主要故障之一,而且該故障能夠惡化電機各項性能指標,特別是對定子鐵耗的影響尤為甚大,因此,計算偏心條件下的鐵心損耗對于偏心故障的具有重要意義。本文以大型干式潛水電機為研究對象,在電

2、磁場有限元分析的基礎(chǔ)上,對端部繞組的力學性能進行了優(yōu)化分析,并且研究了潛水電機在氣隙偏心故障下的鐵心損耗。
　　首先,在麥克斯韋方程的基礎(chǔ)上采用分離變量法得出端部繞組磁場的計算公式,然后通過有限元分析軟件建立端部繞組模型,進而分析端部繞組的磁場分布,最后結(jié)合洛倫茲法則,利用局部坐標變換推導出端部繞組斜線段電磁力的計算公式。在此基礎(chǔ)上結(jié)合具體算例,通過改變端部錐度角的方法得到不同角度下電磁力的分布,并通過數(shù)值分析軟件對其進行仿真,結(jié)

3、果表明該方法可有效地改善端部繞組的力學性能,延長電機使用壽命,為干式潛水電機定子端部繞組的優(yōu)化設計提供理論依據(jù)。
　　氣隙偏心故障是潛水電機主要故障之一,幾乎所有的潛水電機都存在著不同程度的偏心。文章以干式潛水電機為例,建立氣隙偏心條件下的二維電磁場計算模型,利用有限元方法計算氣隙偏心條件下氣隙磁密沿空間的變化趨勢,對比分析了電機正常運行和氣隙偏心條件下定子齒部磁密和軛部磁密的變化,在電磁場分析的基礎(chǔ)上,建立鐵耗分析模型,研究了干