軸徑向磁通超導(dǎo)同步電動機(jī)電磁場與溫度場的分析計算.pdf

1、隨著高溫超導(dǎo)材料的發(fā)展及科學(xué)技術(shù)的不斷提高，高溫超導(dǎo)電機(jī)以其功率密度大、體積小、超導(dǎo)繞組接近零損耗等優(yōu)點成為電工領(lǐng)域的研究熱點之一。與常規(guī)電機(jī)相比，軸徑向磁通超導(dǎo)同步電動機(jī)定子采用跑道型超導(dǎo)線圈，然而轉(zhuǎn)子部分的附加損耗將會以熱量的形式散失，提高的電機(jī)的溫度，影響了超導(dǎo)電機(jī)運行的可靠性及穩(wěn)定性，因此本文針對一臺軸徑向磁通超導(dǎo)同步電動機(jī)為例，采用數(shù)值計算方法對軸徑向超導(dǎo)電機(jī)電磁場以及溫度場進(jìn)行了研究。
　　 首先，基于軸徑向超導(dǎo)同步

2、電動機(jī)的工作原理及結(jié)構(gòu)特點，建立了軸徑向超導(dǎo)同步電動機(jī)三維瞬態(tài)電磁場數(shù)學(xué)模型，分析電機(jī)空載及負(fù)載狀態(tài)下氣隙磁密的三維分布特點，給出了電機(jī)定子結(jié)構(gòu)對氣隙磁密所產(chǎn)生的影響，進(jìn)一步計算分析了電機(jī)轉(zhuǎn)子表面的附加損耗，分別研究了實心轉(zhuǎn)子超導(dǎo)電動機(jī)起動過程及穩(wěn)定運行時感應(yīng)渦流的變化情況;
　　 其次，根據(jù)超導(dǎo)樣機(jī)的實際結(jié)構(gòu)尺寸及運行工況，建立了超導(dǎo)樣機(jī)的溫度場數(shù)值計算模型，在確定電機(jī)各部件損耗分布的基礎(chǔ)上，運用反復(fù)收斂迭代的方法確定了超導(dǎo)電

3、機(jī)定子表面散熱系數(shù)，然后計算了樣機(jī)各部分的溫度分布，給出了超導(dǎo)樣機(jī)溫度分布的特點，并與實測數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比。在上述分析的基礎(chǔ)上，對比研究了超導(dǎo)電機(jī)與非超導(dǎo)電機(jī)的溫度分布。
　　 最后，針對于超導(dǎo)永磁電機(jī)勵磁無法調(diào)節(jié)的缺點，采用數(shù)值計算方法對軸徑向磁通超導(dǎo)電動機(jī)的瞬態(tài)電磁場進(jìn)行了計算，分析了電機(jī)軸向勵磁磁動勢不同時，電機(jī)空載電動勢的變化情況，并進(jìn)一步研究了軸向勵磁磁動勢方向不同時對電機(jī)電磁場分布的影響，計算結(jié)果表明軸徑向磁通超導(dǎo)同步