高效鑄銅轉(zhuǎn)子電機性能分析及試驗研究

發(fā)布時間：2020-08-08 19:31

【摘要】：面臨當今世界一次能源不斷枯竭的巨大壓力,世界各國各種高效、節(jié)能系列產(chǎn)品相繼大量的涌現(xiàn),高效、節(jié)能產(chǎn)品成為當今世界的焦點,感應電機消耗了全世界絕大多數(shù)電能,隨著節(jié)能技術的發(fā)展,尤其是鑄銅轉(zhuǎn)子感應電機的出現(xiàn),其效率不斷提高,已達到IE4能耗等級,與此同時,其運行性能的變化有待進一步分析和研究,這將對世界節(jié)能和工業(yè)制造具有重要意義。本文以一臺2.2 k W高效鑄銅轉(zhuǎn)子感應電機為研究對象,在給出高效鑄銅轉(zhuǎn)子感應電機的基本結構的基礎上,基于有限元法計算方法,建立了高效鑄銅轉(zhuǎn)子感應電機的數(shù)學模型,并以IE3能耗等級的鑄鋁感應電機作為對比研究對象,對兩種不同轉(zhuǎn)子材料的感應電機進行對比分析,研究不同轉(zhuǎn)子導條材料時電機的空載性能、不同負載率下的負載性能及其起動性能,分析鑄銅轉(zhuǎn)子電機和鑄鋁轉(zhuǎn)子電機在空載、起動和額定負載狀態(tài)下電流、電壓、磁密、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、磁力線等參數(shù)的變化狀態(tài)和變化趨勢,最后分別制造一臺鑄銅轉(zhuǎn)子樣機和一臺鑄鋁轉(zhuǎn)子樣機,并對這兩臺樣機進行詳細的型式試驗,獲得型式試驗數(shù)據(jù)。有限元分析與試驗驗證表明,高效鑄銅轉(zhuǎn)子感應電機在空載運行時,因效率比鑄鋁感應電機低,定、轉(zhuǎn)子電流均略有增加。起動過程中,轉(zhuǎn)子電流增加明顯,但最大瞬時轉(zhuǎn)矩基本不變。鑄銅轉(zhuǎn)子感應電動機能有效地降低轉(zhuǎn)子鐵心槽口渦流損耗和雜散損耗,其效率和功率因數(shù)較高,定子電流較小,額定運行時的溫升較低,同時,鑄銅轉(zhuǎn)子感應電機的定子起動電流約為鑄鋁轉(zhuǎn)子感應電機的1.1倍左右,起動轉(zhuǎn)矩約為鑄鋁轉(zhuǎn)子電機的80%左右,但其最大負載轉(zhuǎn)矩基本保持不變,因此,適合作為高效電機拖動一般起動轉(zhuǎn)矩要求負載。
【學位授予單位】：哈爾濱理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TM306
【圖文】：

等級標準,能效

總結鑄銅轉(zhuǎn)子工藝下，電機的優(yōu)化及設計方法，對設計高效異動機具有重要的意義和應用的價值。1.2 課題研究現(xiàn)狀由于在世界各國中，電機系統(tǒng)的能耗均占有很大比例，隨著資源的越匱乏，全球的發(fā)達國家均展開了電機系統(tǒng)的節(jié)能減耗工作。出于環(huán)保和的考慮，當前全球許多國家都高度重視電動機系統(tǒng)的節(jié)能，歐盟、美國大利亞和加拿大等國都制訂了提升能效等級標準的規(guī)劃和有關電機的能準。國內(nèi)外能效等級標準對照如圖 1-1 所示。

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