脈動負載下同步電動機的強度分析與結構優(yōu)化.pdf

1、同步電動機廣泛應用于石油化工等行業(yè),隨著石油化工行業(yè)規(guī)模的擴大,機組容量在不斷增加,與之配套的電機容量也隨之提高,軸系也變得相對細長,這使主軸因受扭振的影響而損害的危險性大大增加。軸系的扭振會縮短轉軸的使用壽命,嚴重的會造成軸系損壞。此外,國內同步電動機的結構笨重,因此,利用現代設計方法節(jié)省材料,提高設計效率,減少企業(yè)制造成本,是企業(yè)發(fā)展的必然。主要研究成果與結論如下:
　　 1、對底座、底座及定子整體建立了有限元模型:在靜載荷

2、、起吊工況、正常運轉工況和短路工況下對其進行了強度和變形分析。從分析結果看,起吊工況下,底座的應力和變形最大,但均在許用范圍內,所以底座的設計參數應以起吊工況設計。
　　 2、對定子機架建立了有限元模型;分析其在穩(wěn)定運轉工況、起吊工況、起吊時傾斜45°、短路工況、受單邊磁拉力作用工況下的強度和變形。分析結果表明,單邊磁拉力對機架的強度和變形影響很小,短路工況時,機架的變形稍大,而對強度影響不大。
　　 3、在分析底座和定

3、子機架強度和變形的基礎上,對底座、定子機架進行了優(yōu)化設計,從優(yōu)化結果看,底座可減少現有重量的18％,定子機架可減少重量,但在短路工況下,變形稍大,所以應加強兩端板的剛度,在此基礎上,也可減輕重量。
　　 4、基于同步電動機軸系建立了扭振模型,針對南陽防爆集團股份有限公司TAW2800同步電動機,采用有限元及傳遞矩陣法計算了其固有特性,建立了扭振響應計算模型,并計算與壓縮機相連接的轉軸上節(jié)點的響應。表明與壓縮機連接的轉軸處受到的扭