籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)斷條故障磁場分析及定轉(zhuǎn)子溫度場計(jì)算.pdf

1、近年來，感應(yīng)電機(jī)的發(fā)熱與冷卻問題日益受到重視，已成為當(dāng)今電機(jī)設(shè)計(jì)中的重要問題之一。電機(jī)溫升也是引起籠型感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)子斷條故障的重要因素之一。過去對轉(zhuǎn)子斷條故障的研究還主要基于傳統(tǒng)的電氣方面的研究，而對感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)子斷條故障運(yùn)行時(shí)的熱分析并未給予足夠的重視。由于轉(zhuǎn)子斷條故障對電機(jī)溫升具有較大影響，本文利用電機(jī)熱分布的變化情況研究轉(zhuǎn)子斷條故障，從電機(jī)溫度場變化的角度對電機(jī)轉(zhuǎn)子斷條故障研究進(jìn)行初步嘗試。 首先建立了一臺(tái)籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子斷

2、條故障運(yùn)行時(shí)電磁分析的有限元求解模型，討論了運(yùn)用有限元方法求解電機(jī)內(nèi)電磁場求解過程。應(yīng)用有限元法研究了斷條故障運(yùn)行時(shí)電機(jī)磁場的分布，重點(diǎn)分析了斷條故障對電機(jī)齒部磁場分布的影響，此外分析了斷條對轉(zhuǎn)子導(dǎo)條電流的影響。 針對過去傳統(tǒng)的單一求解無軸向通風(fēng)冷卻電機(jī)定子溫度場或轉(zhuǎn)子溫度場強(qiáng)加邊界條件難以確定的問題，本文引入氣隙有效導(dǎo)熱系數(shù)的概念，提出了籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)定、轉(zhuǎn)子全域溫度場計(jì)算的新方法，實(shí)現(xiàn)了定轉(zhuǎn)子之間溫度場與流體場的解耦，從而簡

3、化了定轉(zhuǎn)子之間極為復(fù)雜的熱交換過程。建立了電機(jī)定轉(zhuǎn)子全域二維穩(wěn)態(tài)溫度場求解分析模型。 以溫度場計(jì)算為核心，計(jì)算了電機(jī)有無轉(zhuǎn)子斷條故障運(yùn)行時(shí)電機(jī)各部分損耗。在此基礎(chǔ)上分析了感應(yīng)電動(dòng)機(jī)額定負(fù)載下，轉(zhuǎn)子斷條故障運(yùn)行時(shí)定、轉(zhuǎn)子的穩(wěn)態(tài)溫度場以及電機(jī)溫度場對定子銅耗、散熱翅高度以及定子繞組浸漬質(zhì)量等相關(guān)因素的敏感性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了該電機(jī)溫度場計(jì)算模型的合理性和計(jì)算結(jié)果的正確性。該溫度場計(jì)算模型可以應(yīng)用到其它無軸向通風(fēng)冷卻感應(yīng)電機(jī)有無轉(zhuǎn)子斷條