牽引電機設計與轉(zhuǎn)子應力相關(guān)研究.pdf

1、為了研究國外先進的電機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，論文首先分析了大中型異步電動機溫度場和轉(zhuǎn)子應力場的研究現(xiàn)狀，然后以CRH2型動車組用異步牽引電機為研究對象，采用有限元分析法計算了具有軸向通風系統(tǒng)的異步牽引電機轉(zhuǎn)子三維溫度場和轉(zhuǎn)子端部導條、端環(huán)、護環(huán)三維應力場。 牽引電機實際運行是一個非常復雜的物理過程，論文分析了電機內(nèi)轉(zhuǎn)子各部件損耗的大小、各導熱體的導熱系數(shù)或各散熱面的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)以及電機通風系統(tǒng)的工程計算。由于電機內(nèi)部結(jié)構(gòu)復雜，通風系統(tǒng)的計算

2、尤其是風路的計算也十分復雜。論文采用網(wǎng)絡矩陣法計算電機的通風網(wǎng)絡，并以一臺大型電機為例，列出了其通風系統(tǒng)的網(wǎng)絡矩陣。 論文利用有限元法并結(jié)合ANSYS分析軟件對牽引電機內(nèi)部多物理場進行了耦合計算，它克服了傳統(tǒng)工程計算方法的局限性。通過電機試驗和計算，得到了計算電機內(nèi)轉(zhuǎn)子溫度場所需要的各種損耗；以網(wǎng)絡矩陣法為基礎進行通風系統(tǒng)的整體計算得到了轉(zhuǎn)子的風量分配，從而得到轉(zhuǎn)子各部件外表面的對流換熱系數(shù)；然后結(jié)合轉(zhuǎn)子各材料熱性能參數(shù)，計算得

3、到轉(zhuǎn)子各部件的溫度場。在溫度場的基礎上，通過耦合計算得到轉(zhuǎn)子各部件的熱應力場。最后將轉(zhuǎn)子護環(huán)裝配過盈力和轉(zhuǎn)子導條電磁力作為載荷，得到轉(zhuǎn)子各部件的應力場。 論文圍繞牽引電機設計與轉(zhuǎn)子應力研究工作，進行了大量的研究試驗。特別是轉(zhuǎn)子各部件應力的測量，由于中小型交流異步牽引電機轉(zhuǎn)子應力測量國內(nèi)還沒有進行過，論文也首次采用了電機在堵轉(zhuǎn)的情況下進行了測量。論文計算用的許多數(shù)據(jù)來源于實際的試驗，計算結(jié)果也與試驗值基本吻合，根據(jù)計算和試驗的結(jié)果