發(fā)布時(shí)間：2020-08-04 18:59

【摘要】：不可再生資源的日趨減少和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展使得我國對(duì)核電的需求量越來越大,大型主氦風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)是核電站反應(yīng)堆一回路冷卻劑(氦氣)循環(huán)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備,通過其驅(qū)動(dòng)冷卻劑為核電站反應(yīng)堆提供冷卻介質(zhì),其轉(zhuǎn)子在高速運(yùn)行下會(huì)受到較大的離心力作用,準(zhǔn)確計(jì)算轉(zhuǎn)子的強(qiáng)度對(duì)電機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行尤為重要。本文對(duì)轉(zhuǎn)子沖片的周向應(yīng)力進(jìn)行了分析,以一臺(tái)最大運(yùn)行轉(zhuǎn)速為4200r/min的主氦風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子為算例,運(yùn)用解析法得出了其轉(zhuǎn)子沖片的內(nèi)圓周向應(yīng)力值,建立了轉(zhuǎn)子的三維模型,運(yùn)用有限元法得出了轉(zhuǎn)子鐵心周向應(yīng)力云圖,將有限元法得出的轉(zhuǎn)子沖片內(nèi)圓周向應(yīng)力值與解析法得出的結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,從而對(duì)本文運(yùn)用的分析方法的正確性進(jìn)行了驗(yàn)證。運(yùn)用有限元法仿真計(jì)算了不同工況下轉(zhuǎn)子鐵心的Mises等效應(yīng)力分布情況,并對(duì)轉(zhuǎn)子沖片的強(qiáng)度進(jìn)行了校核。采用控制變量法分析得出了轉(zhuǎn)子鐵心與軸的裝配過盈量、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)子溫度這三種因素對(duì)轉(zhuǎn)子沖片Mises等效應(yīng)力和其與軸過盈面接觸壓力的影響。本文以轉(zhuǎn)子沖片的應(yīng)力滿足強(qiáng)度要求為前提對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化,通過改變轉(zhuǎn)子槽形、改變轉(zhuǎn)子沖片軸向通風(fēng)孔的位置或其軸向通風(fēng)孔直徑的大小改進(jìn)轉(zhuǎn)子沖片的結(jié)構(gòu),計(jì)算了轉(zhuǎn)子鐵心在不同結(jié)構(gòu)下的Mises等效應(yīng)力分布情況,分析了不同結(jié)構(gòu)下的轉(zhuǎn)子沖片抵抗破壞的能力,設(shè)計(jì)出了一種因去掉軸向通風(fēng)孔而降低了其最大Mises等效應(yīng)力點(diǎn)值的強(qiáng)度更高的轉(zhuǎn)子沖片結(jié)構(gòu)。本文對(duì)轉(zhuǎn)子端部的強(qiáng)度進(jìn)行了研究,建立了轉(zhuǎn)子端部的三維模型,采用有限元法得出了高速運(yùn)行下轉(zhuǎn)子端部的應(yīng)力分布情況,并對(duì)其強(qiáng)度進(jìn)行了校核。設(shè)計(jì)出了一種強(qiáng)度更高的轉(zhuǎn)子端部,將原結(jié)構(gòu)中端環(huán)與護(hù)環(huán)的配合方式由間隙配合改為了過盈配合,使得在高速運(yùn)行時(shí)護(hù)環(huán)有效地限制了端環(huán)和銅條的徑向變形。分析對(duì)比了優(yōu)化前后轉(zhuǎn)子端部的強(qiáng)度,闡述了優(yōu)化的合理和必要性。論文研究的內(nèi)容為電機(jī)轉(zhuǎn)子在外力的作用下抵抗永久變形和斷裂能力的提高以及轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了理論參考,對(duì)主氦風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM623.2

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本文編號(hào)：2780959