本文關(guān)鍵詞：半導(dǎo)體裝備用真空泵屏蔽電動機(jī)設(shè)計與分析

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【摘要】：隨著我國科技水平的不斷提高和半導(dǎo)體、化工、制藥等行業(yè)的飛速發(fā)展,越來越多的行業(yè)要求清潔的真空環(huán)境作為其生產(chǎn)基礎(chǔ)。本文為我國國產(chǎn)真空泵機(jī)組JGH-1000A設(shè)計屏蔽電動機(jī)。由于屏蔽電動機(jī)定子銅耗較大,屏蔽套中又存在渦流損耗,使得屏蔽電動機(jī)效率比普通異步機(jī)低十個百分點(diǎn)左右。本文使用專利“一種屏蔽套”技術(shù),采用導(dǎo)磁型屏蔽套,解決傳統(tǒng)屏蔽電動機(jī)等效氣隙大、勵磁電流大、功率因數(shù)低和效率低等問題。本文首先對真空泵工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行簡單介紹,回顧了屏蔽電動機(jī)的發(fā)展歷史。根據(jù)屏蔽電動機(jī)的設(shè)計特點(diǎn),對2.2kW和2.9kW屏蔽電動機(jī)進(jìn)行電磁設(shè)計。屏蔽套采用Sus304、Sus316L和Sus430三種不銹鋼材料做對比分析。采用有限元軟件Ansoft對屏蔽電動機(jī)進(jìn)行電磁場仿真分析,驗(yàn)證電磁設(shè)計的合理性與導(dǎo)磁型屏蔽套的可行性。其次,利用有限元軟件Ansys Workbench對屏蔽電動機(jī)的溫度場和應(yīng)力場進(jìn)行仿真計算。將屏蔽電動機(jī)各部件損耗作為熱負(fù)荷加載到溫度場模型中,分析三種材料屏蔽套屏蔽電動機(jī)的溫度分布規(guī)律。然后將已達(dá)到穩(wěn)態(tài)的溫度場計算結(jié)果導(dǎo)入到應(yīng)力場中,對屏蔽套應(yīng)力場進(jìn)行仿真分析,得到三種材料屏蔽套的熱形變與熱應(yīng)力分布特性。通過溫度場和應(yīng)力場的仿真分析,得出Sus430屏蔽電動機(jī)溫升最低,熱形變與熱應(yīng)力最小,可有效提高真空泵運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性的結(jié)論。最后,對裝有Sus304、Sus316L和Sus430不銹鋼屏蔽套的2.2kW和2.9kW屏蔽電動機(jī)樣機(jī)進(jìn)行空載實(shí)驗(yàn)、負(fù)載實(shí)驗(yàn)和短路試驗(yàn)。通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理,得到屏蔽電動機(jī)特性曲線。綜合指標(biāo)由好至差的順序是:Sus430電機(jī)、Sus316L電機(jī)、Sus304電機(jī)。對比進(jìn)口電機(jī)、Sus430電機(jī)和現(xiàn)有國產(chǎn)電機(jī)的特性曲線,發(fā)現(xiàn)本文研制的Sus430屏蔽電動機(jī)綜合指標(biāo)已經(jīng)優(yōu)于進(jìn)口電機(jī),遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于現(xiàn)有國產(chǎn)電機(jī),可以采用Sus430屏蔽電動機(jī)替代進(jìn)口電機(jī)和現(xiàn)有國產(chǎn)電機(jī)。
【關(guān)鍵詞】：真空泵 屏蔽電動機(jī) 屏蔽套 溫度場 熱應(yīng)力
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB752;TM32
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 真空泵簡介9-10
• 1.2 屏蔽電動機(jī)的發(fā)展歷史10-11
• 1.3 課題背景、意義和主要工作11-15
• 1.3.1 課題背景及意義11-13
• 1.3.2 本課題的主要工作13-15
• 第2章 真空泵屏蔽電動機(jī)設(shè)計及電磁場仿真15-31
• 2.1 屏蔽電動機(jī)設(shè)計特點(diǎn)15-16
• 2.2 真空泵屏蔽電動機(jī)電磁設(shè)計16-17
• 2.3 真空泵屏蔽電動機(jī)熱保護(hù)方式選擇17-19
• 2.4 真空泵屏蔽電動機(jī)模態(tài)分析19-23
• 2.5 真空泵屏蔽電動機(jī)電磁場仿真23-25
• 2.5.1 電磁場仿真理論基礎(chǔ)23
• 2.5.2 屏蔽電動機(jī)結(jié)構(gòu)特征23-24
• 2.5.3 屏蔽電動機(jī)參數(shù)給定24-25
• 2.6 電磁場仿真結(jié)果分析25-29
• 2.7 本章小結(jié)29-31
• 第3章 真空泵屏蔽電動機(jī)溫度場與應(yīng)力場分析31-45
• 3.1 溫度場數(shù)學(xué)模型31
• 3.2 溫度場分析條件設(shè)定31-33
• 3.2.1 屏蔽電動機(jī)溫度場三維模型31-32
• 3.2.2 溫度場材料屬性、熱負(fù)荷、散熱條件的給定32-33
• 3.3 溫度場計算結(jié)果分析33-37
• 3.4 真空泵屏蔽電動機(jī)熱應(yīng)力分析37-39
• 3.4.1 熱應(yīng)力數(shù)學(xué)描述37-38
• 3.4.2 熱應(yīng)力分析條件設(shè)定38-39
• 3.5 應(yīng)力場計算結(jié)果分析39-44
• 3.6 本章小結(jié)44-45
• 第4章 真空泵屏蔽電動機(jī)樣機(jī)性能測試45-54
• 4.1 屏蔽電動機(jī)實(shí)驗(yàn)過程45-47
• 4.2 屏蔽電動機(jī)特性曲線對比47-51
• 4.3 屏蔽電動機(jī)試驗(yàn)性能匯總51-53
• 4.4 本章小結(jié)53-54
• 第5章 結(jié)論54-56
• 參考文獻(xiàn)56-58
• 在學(xué)研究成果58-59
• 致謝59

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：544415