本文關(guān)鍵詞：HTR-PM主氦風(fēng)機電磁軸承能量損耗計算與分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：電磁軸承以其無機械摩擦、無磨損以及能進(jìn)行主動控制等優(yōu)點成為核電站轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的理想支承部件，但電磁軸承在核電系統(tǒng)中的應(yīng)用尚無先例，電磁軸承的能量損耗問題是一個十分復(fù)雜的問題，對其進(jìn)行研究不僅具有重要的理論價值，同時對其工程實際應(yīng)用具有指導(dǎo)意義。 電磁軸承內(nèi)部雖然不存在機械摩擦和磨損，但仍存在銅損、鐵損、風(fēng)摩擦等損耗。這些能量損耗帶來的諸如發(fā)熱等后果，可能會導(dǎo)致電磁軸承不能正常工作。本文針對電磁軸承在國家重大專項“高溫氣冷堆示范電站（HTR-PM）”主氦風(fēng)機中的應(yīng)用，對電磁軸承的能量損耗進(jìn)行了系統(tǒng)研究。 首先，本文對交變磁通下電磁軸承的鐵損耗進(jìn)行了研究。通過對磁性材料內(nèi)部磁滯損耗、渦流損耗的產(chǎn)生機理的研究，對交變磁通條件下磁性材料的鐵損規(guī)律進(jìn)行了分析�；�35H300硅鋼片的鐵損實驗數(shù)據(jù)，，采用數(shù)據(jù)擬合的方式，驗證了在高頻和高磁感應(yīng)強度條件下，磁性材料鐵損分離理論的適用性。同時，采用有限元方法對交變磁通條件下電磁軸承的鐵損耗進(jìn)行了計算，分析了交變磁通條件下電磁軸承能量損耗規(guī)律。研究結(jié)果表明，在交變磁通條件下，電磁軸承的磁滯損耗同頻率成正比，渦流損耗同頻率的平方成線性關(guān)系。并且在低頻條件下，磁滯損耗占鐵損的主要部分，在高頻條件下，渦流損耗將明顯大于磁滯損耗。 隨后，本文對于旋轉(zhuǎn)磁通條件下電磁軸承的能量損耗進(jìn)行了研究。闡述了旋轉(zhuǎn)磁通條件下磁性材料鐵損的計算方法，并基于現(xiàn)有的銅損、鐵損及風(fēng)摩擦損耗計算經(jīng)驗公式，對HTR-PM主氦風(fēng)機電磁軸承的能量損耗進(jìn)行了計算，同時，采用數(shù)學(xué)解析方法和有限元方法對電磁軸承內(nèi)部電磁場和能量損耗進(jìn)行了計算分析，通過兩者計算結(jié)果的對比，對經(jīng)驗公式中的有效體積參數(shù)進(jìn)行了修正。本文的研究表明，在旋轉(zhuǎn)磁通條件下，電磁軸承內(nèi)部的能量損耗以渦流損耗為主。在額定轉(zhuǎn)速工況下，HTR-PM主氦風(fēng)機電磁軸承內(nèi)部的銅損、磁滯損耗、風(fēng)摩擦損耗也占有一定比例，不能忽略其影響。本文的研究結(jié)果為電磁軸承在HTR-PM主氦風(fēng)機中的應(yīng)用提供了重要的理論基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：HTR-PM 電磁軸承 能量損耗 交變磁通 旋轉(zhuǎn)磁通
【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH133.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目錄7-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 電磁軸承概述10-11
• 1.3 電磁軸承能量損耗研究現(xiàn)狀11-15
• 1.3.1 磁滯損耗12-13
• 1.3.2 渦流損耗13-14
• 1.3.3 風(fēng)摩擦損耗14
• 1.3.4 電磁軸承能耗與結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系14-15
• 1.3.5 降低電磁軸承能量損耗的措施15
• 1.4 本文的主要工作15-16
• 第2章 交變磁通條件下電磁軸承的鐵損耗16-35
• 2.1 引言16-17
• 2.2 交變磁通條件下磁性材料的鐵損耗17-21
• 2.2.1 磁滯損耗17-18
• 2.2.2 渦流損耗18-20
• 2.2.3 鐵損分離理論20-21
• 2.3 磁性材料鐵損耗實驗測量21-25
• 2.3.1 測量方法及原理21-23
• 2.3.2 影響測量準(zhǔn)確性的幾個關(guān)鍵因素23-24
• 2.3.3 實驗測量數(shù)據(jù)24-25
• 2.4 實驗數(shù)據(jù)處理25-29
• 2.5 交變磁通條件下電磁軸承的鐵損耗29-34
• 2.5.1 有限元模型及參數(shù)設(shè)置29-30
• 2.5.2 計算結(jié)果及分析30-34
• 2.6 本章小結(jié)34-35
• 第3章 旋轉(zhuǎn)磁通條件下電磁軸承的鐵損耗35-52
• 3.1 引言35
• 3.2 旋轉(zhuǎn)磁通條件下磁性材料鐵損耗計算方法35-36
• 3.3 旋轉(zhuǎn)磁通條件下主氦風(fēng)機電磁軸承的損耗計算36-43
• 3.3.1 計算理論模型及方法36-40
• 3.3.2 損耗計算分析40-43
• 3.4 旋轉(zhuǎn)磁通條件下電磁軸承鐵損耗的有限元分析43-51
• 3.4.1 旋轉(zhuǎn)磁通條件下電磁軸承電磁場計算43-46
• 3.4.2 有限元模型及參數(shù)設(shè)置46-47
• 3.4.3 計算結(jié)果及分析47-49
• 3.4.4 有效體積因子修正49-51
• 3.5 本章小結(jié)51-52
• 第4章 總結(jié)與展望52-54
• 4.1 總結(jié)52
• 4.2 展望52-54
• 參考文獻(xiàn)54-57
• 致謝57-59
• 個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果59
• 個人簡歷59
• 發(fā)表的學(xué)術(shù)論文59

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：HTR-PM主氦風(fēng)機電磁軸承能量損耗計算與分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：331273