緊湊型高壓感應電機起動溫升的研究.pdf

1、緊湊型高壓感應電機是在中型高壓感應電機的基礎上研發(fā)出來的新產(chǎn)品，研發(fā)設計的目的是減小電機體積并提高功率密度，與普通的高壓感應電機相對比，在相同的容量下其中心高平均下降兩個等級，所以功率密度會增加。根據(jù)電機幾何原理的相似定律，電機內(nèi)功率密度增高勢必會導致內(nèi)部的溫升問題突顯出來，如果溫升過高，電機內(nèi)部很容易出現(xiàn)短路、放電等故障，嚴重的還會造成電機燒毀。因此需要準確地分析電機內(nèi)的溫度場和流體場。
　　電機的起動過程為動態(tài)過程，電機內(nèi)流體

2、運動及發(fā)熱情況是隨時間變化的，本文采用場路結合的方法，對高壓感應電機起動時的溫升變化進行研究。以 YJKK500-4、2500kW緊湊型高壓感應電動機為例，首先用坐標變換和矢量變換的方法對電機的動態(tài)問題進行了分析，推導出感應電機的動態(tài)方程。根據(jù)動態(tài)方程理論對電機帶不同負載起動時損耗的具體變化進行計算分析，并將結果作為瞬時熱源加載到仿真計算中。然后對電機散熱情況進行分析，本文采用建立風阻網(wǎng)絡的方法計算電機內(nèi)風量的匹配和各部分的風速分布，為

3、場的仿真分析提供散熱依據(jù)。最后將前兩者與有限元仿真有機的結合起來，根據(jù)電機的實際結構尺寸進行建模，依據(jù)流體力學和熱力學的基本原理對流體場及溫度場進行仿真求解，分析起動時不同時刻電機內(nèi)的溫升情況。
　　采用場路結合的算法，解決了瞬態(tài)過程電機內(nèi)熱源及流體邊界條件加載復雜的問題，提高了電機起動過程流體場和溫度場計算的準確性，對起動過程中電機通風溝內(nèi)流體的流動情況以及溫升的變化情況有了更加清楚的認識，保證了電機的設計合理性，同時也一定程度