防爆電機是可以在易燃易爆危險環(huán)境使用的電機,運行時不對外部危險氣體造成引燃的動力設(shè)備,廣泛應(yīng)用于煤礦、冶金、石油化工、城市煤氣、交通等行業(yè)和場所。中壓防爆電機向高功率密度發(fā)展,其性能指標(biāo)對危險環(huán)境的可靠運行尤為重要。本文以一臺YB3 450-2 1000k W 6k V中壓空冷防爆電機為例,利用有限元法,對其電磁場、溫度場、以及應(yīng)力場進行了多物理場的耦合分析計算,對高功率密度防爆電機的使用壽命及運行可靠性具有重要的指導(dǎo)意義。建立中壓空冷防爆電機二維幾何模型和有限元計算模型,從電機的熱源及散熱出發(fā),對中壓空冷防爆電機電磁場進行分析計算,獲取電機的磁場,磁密分布及熱損耗等參數(shù);將中壓防爆電機數(shù)值分析的得到的損耗結(jié)果與傳統(tǒng)經(jīng)驗解析結(jié)果對照分析,確保熱源計算的準(zhǔn)確性。依據(jù)傳熱學(xué)、流體力學(xué)基礎(chǔ)理論,對電機各結(jié)構(gòu)件散熱表面的散熱系數(shù)進行推到求解,得到中壓空冷防爆電機各結(jié)構(gòu)件散熱系數(shù),利用電機磁場分析計算得到的損耗,進而計算得到電機內(nèi)部結(jié)構(gòu)各部分的熱生成率,對中壓防爆電機的溫度場進行磁-熱單向耦合分析。對穩(wěn)態(tài)運行的中壓空冷防爆電機三維全域溫度場分析求解,得到了電機各結(jié)構(gòu)件的溫度分布云圖,并通過與10... 

【文章來源】：哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省

【文章頁數(shù)】：50 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

中壓防爆電機二維模型示意圖

2.2.3 二維瞬態(tài)場有限元模型基于以上假設(shè)，在物理求解區(qū)域內(nèi)，依據(jù)麥克斯韋方程組，防爆電機的二維瞬態(tài)場的邊值問題可以描述為式(2-5)11 1:: 0z z zsnA A AJx x y y tBμσμ μ Ω + = + Γ = (2-5)式(2-5)中，Ω為單元電機求解域，1Γ 為單元電機邊界條件；σ 為電導(dǎo)率， μ為磁導(dǎo)率；Js為源電流密度；zA 為動態(tài)向量磁位 z 軸分量，單位為 Wb/m[36]。電機求解區(qū)域的的兩側(cè)施加周期性對稱邊界條件。同時，為提高計算準(zhǔn)確度，在電機氣隙以及定子齒部加密剖分單元，其有限元剖分結(jié)果如圖 2-3所示。

-10-圖 2-4 中壓防爆電機磁場分布云圖Fig. 2-4 The magnetic field distribution of medium pressure explosion-proof motor4 中壓防爆電機的損耗分析電機在運行的過程中，各結(jié)構(gòu)件產(chǎn)生相應(yīng)損耗，以熱量形式，通結(jié)構(gòu)件對應(yīng)的不同介質(zhì)，逐步向外散發(fā)，最終傳遞到電機表面，以式與外界交換能量，并達到能量的平衡狀態(tài)。電機的主要損耗包括轉(zhuǎn)子銅耗、機械損耗以及雜散損耗五大損耗[37-40]，受到電機的結(jié)構(gòu)式、熱負荷等影響，中壓防爆異步電機為三相異步電機，根據(jù)其結(jié)構(gòu)確計算電機內(nèi)各個結(jié)構(gòu)件所產(chǎn)生的損耗，是準(zhǔn)確計算其溫升的保證4.1 定子銅耗和轉(zhuǎn)子鋁耗電機的基本銅耗分別由電機定子繞組工作電流產(chǎn)生的銅耗，鼠籠

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]主氦風(fēng)機驅(qū)動電機三維穩(wěn)態(tài)溫度場分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 徐驍.哈爾濱理工大學(xué) 2016
[2]復(fù)合籠條感應(yīng)電動機三維熱應(yīng)力場與起動性能計算與分析[D]. 錢榮超.哈爾濱理工大學(xué) 2012
[3]1000MW水輪發(fā)電機電磁損耗與熱性能分析[D]. 呂承遠.哈爾濱理工大學(xué) 2012



本文編號：3458748