高壓永磁自起動(dòng)同步電動(dòng)機(jī)實(shí)心轉(zhuǎn)子三維溫度場的計(jì)算與分析.pdf

1、高壓永磁電機(jī)較異步電機(jī)具有一定的優(yōu)越性，如效率高、功率因數(shù)大、運(yùn)行電流低、電纜用量少、電纜損耗低、可靠性高及節(jié)電效果顯著等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)倡導(dǎo)國家“節(jié)能環(huán)?！闭吆蛧窠?jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有重大的戰(zhàn)略意義。然而高壓永磁電機(jī)工作時(shí)，定轉(zhuǎn)子之間熱交換問題復(fù)雜，轉(zhuǎn)子散熱能力差，會(huì)引起電機(jī)轉(zhuǎn)子熱量過高及永磁材料熱退磁現(xiàn)象，尤其是實(shí)心結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子損耗較大，更會(huì)造成內(nèi)置永磁材料的失磁，影響電機(jī)的工作性能、運(yùn)行效率及使用壽命，所以對(duì)高壓永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子溫度場的計(jì)算十分

2、重要。本文主要針對(duì)實(shí)心轉(zhuǎn)子三維溫度場難以準(zhǔn)確計(jì)算及如何降低實(shí)心轉(zhuǎn)子永磁體溫升問題進(jìn)行了研究。
　　 首先以一臺(tái)315kW、6kV永磁自起動(dòng)同步電動(dòng)機(jī)為例，建立永磁同步電動(dòng)機(jī)二維瞬態(tài)電磁場模型，通過合理假設(shè)，利用有限元法對(duì)永磁電機(jī)實(shí)心轉(zhuǎn)子渦流損耗進(jìn)行求解，給出了氣隙磁密基波及各次諧波分布情況，之后研究了氣隙長度變化對(duì)電機(jī)電磁性能的影響，為永磁電機(jī)溫度場的計(jì)算提供了理論依據(jù)。
　　 其次，針對(duì)實(shí)心結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子損耗大，熱量高，嵌入

3、在實(shí)心轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)部的永磁體長期工作在高溫環(huán)境易引起失磁現(xiàn)象的問題，對(duì)電機(jī)結(jié)構(gòu)稍作改進(jìn)，探索了降低高壓永磁自起動(dòng)同步電動(dòng)機(jī)實(shí)心轉(zhuǎn)子永磁體溫升的方法，分析了在永磁體四周邊界面加入絕緣材料對(duì)其溫度的影響，同時(shí)也給出了幾種方案下電機(jī)起動(dòng)籠條和兩個(gè)端面溫度的對(duì)比情況，為降低永磁體溫升提供了解決途徑。
　　 最后，在前一章研究基礎(chǔ)上，選擇其中一種優(yōu)化方案作進(jìn)一步分析，考慮了隔熱層的材料對(duì)電機(jī)永磁體隔熱效果的差異，著重研究隔熱層電介質(zhì)與永磁體