核主泵屏蔽感应电机电磁设计与电磁噪声研究

发布时间：2024-12-27 06:10

　　我国的经济和科学技术实力不断的飞速发展,能源市场出现多元化的局面,清洁能源的比重在逐步的增大,水资源、风资源和核能发电都有了很大的进步。我国的核能发电技术已经发展了几十年,屏蔽感应电机作为核能发电系统中的关键动力设备,对其研究也有了不断的进步。本文以核电用屏蔽感应电机为研究对象,对核屏蔽感应电机本体设计、降低电磁噪声问题进行了深入的研究。首先回顾了屏蔽感应电机的发展历程,介绍了屏蔽感应电机的基本特点。根据核屏蔽感应电机的结构、运行特点以及设计要求,通过磁路计算和磁场有限元计算相结合对一台20kW的核屏蔽感应电机进行电磁设计。将设计的电机参数代入到ANSYS Rmxprt中进行性能的初始计算,根据计算结果调整电磁参数。根据电机电磁设计参数在Maxwell中构建电机2D模型,对屏蔽感应电机进行静态场和瞬态场的电磁计算,同时对屏蔽套涡流损耗和屏蔽套的厚度进行了研究分析,确定最佳屏蔽套厚度。通过有限元建模与计算验证屏蔽感应电机电磁设计的合理性。然后对屏蔽感应电机的气隙磁场以及电磁力波进行了理论分析,推导了电机定子屏蔽套电磁激振力,分析了电机电磁振动与噪声产生的主要原因,利用ANSYS Workb...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题的研究背景及意义
    1.2 核屏蔽电机国内外发展与研究现状
        1.2.1 核屏蔽电机国内外发展现状
        1.2.2 核屏蔽电机国内外研究现状
    1.3 本文的主要研究内容与章节安排
第二章 核主泵屏蔽感应电机电磁设计
    2.1 核主泵屏蔽感应电机的特点
    2.2 核主泵屏蔽感应电机定转子屏蔽套
    2.3 核主泵屏蔽感应电机设计要求
    2.4 核主泵屏蔽感应电机主要电磁参数的确定
        2.4.1 电机主要尺寸
        2.4.2 电磁负荷选择
        2.4.3 气隙长度
        2.4.4 定转子槽数确定
    2.5 屏蔽套设计
    2.6 定子绕组与槽型的设计
    2.7 转子槽型的设计
    2.8 核屏蔽感应电机电磁设计参数
    2.9 本章小结
第三章 核主泵屏蔽感应电机有限元分析
    3.1 二维有限元法原理分析
    3.2 核主泵屏蔽感应电机有限元模型
    3.3 核主泵屏蔽感应电机静态电磁场分析
        3.3.1 有限元法静态电磁场分析原理
        3.3.2 有限元法电机静态电磁场分析
    3.4 核主泵屏蔽感应电机瞬态电磁场分析
        3.4.1 有限元法瞬态电磁场分析原理
        3.4.2 有限元法电机瞬态电磁场分析
    3.5 屏蔽套涡流损耗分析
    3.6 屏蔽感应电机损耗及效率分析
        3.6.1 损耗分析
        3.6.2 效率计算
    3.7 本章小结
第四章 核主泵屏蔽感应电机电磁噪声分析与优化
    4.1 定、转子绕组磁势和气隙磁导
    4.2 电机气隙磁场及径向电磁力波
    4.3 定子屏蔽套电磁激振力
    4.4 电机电磁噪声的计算
    4.5 屏蔽感应电机电磁噪声有限元仿真
    4.6 电机电磁噪声和效率多目标优化设计
        4.6.1 建立正交试验表
        4.6.2 建立优化目标及约束条件数学模型
        4.6.3 改进的粒子群算法
    4.7 本章小结
第五章 降低屏蔽感应电机电磁噪声的策略
    5.1 基于定子模态分析降低电机电磁噪声
    5.2 定子齿开辅助槽降低电机电磁噪声
    5.3 本章小结
第六章 结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 后续工作及展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间取得的研究成果



本文编号：4021254