發(fā)布時間：2021-07-10 06:43

　　近年來,羅茨真空泵在多個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,包括制藥、航空航天、化工、薄膜和半導(dǎo)體行業(yè)等,對國民經(jīng)濟起著重要作用。屏蔽電動機作為真空泵的核心組成部件,因其屏蔽套的隔離作用,使得電機散熱困難,導(dǎo)致電機溫升增加,過高的溫升會帶來電機絕緣材料失效等問題,進而影響真空泵運行的可靠性。因此,對真空泵驅(qū)動電機的溫度場和冷卻系統(tǒng)分析非常重要。本文以羅茨真空泵用異步電動機作為研究對象,對其溫升與冷卻問題進行了研究。首先,基于電磁場的相關(guān)理論基礎(chǔ),建立了電磁場仿真模型,利用有限元法仿真得到額定工況下電機的磁力線分布、定子電流曲線、定子鐵耗、轉(zhuǎn)子鐵耗、銅耗、定子屏蔽套渦流損耗和轉(zhuǎn)子屏蔽套渦流損耗,為后文電機溫度場仿真及冷卻系統(tǒng)的分析提供了熱源數(shù)據(jù)。然后,在確定電機各部件的熱性能參數(shù)后,建立了三維數(shù)學(xué)模型,編制了羅茨真空泵用異步電動機熱網(wǎng)絡(luò)程序,分別利用有限元法和等效熱網(wǎng)絡(luò)法計算了電機的穩(wěn)態(tài)溫度場,對比分析仿真結(jié)果,為冷卻系統(tǒng)的設(shè)計提供了依據(jù)。接著,基于流體力學(xué)和傳熱學(xué)理論,對電機設(shè)計了周向螺旋型、周向圓型、周向折返型和軸向折返型四種冷卻結(jié)構(gòu),分別建立模型并利用軟件進行仿真,計算出不同水道深度、不同水道數(shù)量、... 

【文章來源】：沈陽工業(yè)大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

羅茨真空泵工作原理圖

第1章緒論5域，并且為世界前沿技術(shù)產(chǎn)業(yè)提供了核心設(shè)備，因此真空技術(shù)水平對整個國家的經(jīng)濟水平都有著重要的影響。國內(nèi)的一些公司和高校一直盡力研制新型的干式真空泵，如中國科學(xué)院沈陽科學(xué)儀器股份有限公司、沈陽真空技術(shù)研究所、沈陽工業(yè)大學(xué)、東北大學(xué)等。圖1.2為國內(nèi)某公司研制生產(chǎn)的真空泵。驅(qū)動電機做為真空泵的主要設(shè)備，其直接影響了整個系統(tǒng)的性能，真空泵驅(qū)動電機應(yīng)具備高效率、高可靠性等優(yōu)點。同時，因真空泵驅(qū)動電機處于相對特殊的工作環(huán)境，因此一般泵腔與電機緊密接觸，因此真空泵驅(qū)動電機都為屏蔽電動機。本文采用的屏蔽電動機與普通感應(yīng)電動機最大的區(qū)別就是在定子內(nèi)徑和轉(zhuǎn)子外徑處各加裝有一層很薄的屏蔽套，其設(shè)計過程相異于一般感應(yīng)電機。電機采用屏蔽電動機能夠提高使用可靠性、維護更簡單、并且顯著降低噪音，但由于屏蔽套的隔離作用，加上真空泵的運行特點，電機的氣隙部分真空度較高，所以其內(nèi)部的對流換熱能力很差，轉(zhuǎn)子熱量只能通過熱傳導(dǎo)和熱輻射將熱量傳遞到轉(zhuǎn)軸和定子屏蔽套，電機熱量由轉(zhuǎn)子傳遞到電機軸承會使其抱死，定子繞組熱量不易散出也會破壞繞組的絕緣，影響真空泵運行的穩(wěn)定性。因此，對電機溫度場和冷卻系統(tǒng)的研究具有實際意義。圖1.2國內(nèi)某公司真空泵Fig.1.2Vacuumpumpofadomesticcompany將溫度場和流體場的電機冷卻系統(tǒng)分析方法結(jié)合，可以更加準確的模擬冷卻系統(tǒng)中流體的熱性規(guī)律及水路結(jié)構(gòu)電機各部分溫度的影響，并可為羅茨真空泵驅(qū)動電機冷卻系統(tǒng)設(shè)計及優(yōu)化給出有效的理論依據(jù)。1.4課題的主要工作安排目前國內(nèi)外對異步電動機的溫度場及冷卻系統(tǒng)研究大多都是普通異步電機，對屏蔽電動機的研究相對較少，而對真空泵驅(qū)動電機的溫升與冷卻特性的研究更少，本文

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]電動汽車用磁通切換永磁電機冷卻系統(tǒng)設(shè)計與分析[D]. 陳明.東南大學(xué) 2018
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[4]基于等效熱網(wǎng)絡(luò)法的潛油電機溫度計算[D]. 楊雪.哈爾濱理工大學(xué) 2014
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本文編號：3275405