本文關(guān)鍵詞：閉口槽潛水電機卡特系數(shù)計算及定子端部繞組電磁振動研究

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【摘要】：近年來,潛水電機在農(nóng)業(yè)灌溉、原油開采、搶險防澇等重要場合中受到了越來越廣泛的關(guān)注,隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和市場需求的刺激,我國已經(jīng)研制出世界上最大功率的4000kW潛水電機。大功率潛水電機有兩個重要的特點,一是采用閉口槽定子沖片,二是采用多平面端部繞組。由于潛水電機的獨特運行環(huán)境,采用閉口槽潛水電機可很大程度地削弱水摩擦損耗,而采用多平面端部繞組可有效降低端部繞組溫升。由于閉口槽潛水電機的槽磁橋處高度磁飽和,卡特系數(shù)不再是1,因此尋求有效的計算閉口槽潛水電機的卡特系數(shù)的方法意義重大。潛水電機的定子繞組在穩(wěn)態(tài)運行過程中受到交變電磁力作用發(fā)生振動,由于潛水電機向高功率方向發(fā)展,定子端部繞組所受電磁力越來越大,長時間運行可能導(dǎo)致絕緣層磨損和疲勞,甚至會引發(fā)停機。因此,研究大功率閉口槽潛水電機端部繞組電磁振動,對于潛水電機的設(shè)計及優(yōu)化具有很重要的理論指導(dǎo)意義,且具備一定的工程實用價值。本文結(jié)合閉口槽潛水電機槽磁橋處高度磁飽和的特點,提出磁導(dǎo)等效法和幾何等效法用以計算閉口槽電機的卡特系數(shù),并與有限元法計算結(jié)果進行比較。磁導(dǎo)等效法可考慮槽磁橋處的磁飽和特性,幾何等效法適用于工程中快速計算卡特系數(shù)�；诓鄞艠蛱幐叨却棚柡偷奶攸c,計算分析了不同槽型電機起動過程中槽漏抗及轉(zhuǎn)子空載表面損耗。建立閉口槽潛水電機的三維端部模型,采用時步有限元和時諧有限元法求解端部漏磁場。分別采用改進解析法和有限元法計算了閉口槽潛水電機的端部繞組漏感,采用有限元法分析了閉口槽潛水電機端部渦流損耗并提出削弱措施,進一步研究了閉口槽潛水電機端部磁-熱耦合問題。最后,采用三維有限元法對2800kW, 10kV閉口槽潛水電機進行了穩(wěn)態(tài)運行和起動過程中的端部繞組電磁力分布研究,基于此,分析了端部繞組的應(yīng)力分布及變形,并對端部繞組進行了模態(tài)分析和諧響應(yīng)分析。所得結(jié)論,可為解決實際工程問題提供一定的參考,并為潛水電機端部繞組結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計和提高電機運行可靠性等方面提供指導(dǎo)意義。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TV734

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本文編號：1265234