复合笼条转子感应电动机电磁场与温度场耦合计算与分析

发布时间：2023-03-05 10:27

　　笼型感应电动机,以其运行性能良好等诸多优势广泛应用于工业领域。然而由于其自身结构特点等原因,起动性能通常较差。某些情况下,为满足起动瞬间负载力矩的要求,电机容量往往是负载功率的数倍,这就又造成能源与材料浪费,使得感应电动机在起动负载较重或功率波动范围较大的工况场合(如游梁式抽油机)的应用受到了一定限制。本文所研究的复合笼条转子感应电动机(IMCCR)结构,利用不同导条的电磁特性,能够使电机兼有类似实心转子感应电动机的高起动性能和类似笼型感应电动机的良好运行性能,为新型电工材料在复合转子上的应用研究开辟了新的方向。首先,根据电磁场理论,采用场路耦合时步有限元法,对功率等级为3k W的复合笼条转子感应电动机样机模型进行了瞬态电磁性能的数值计算。以堵转工况模拟起动瞬间工况,并通过样机实验验证了计算方法的正确性。研究了合金配比不同对电机起动性能的影响,对比分析了合金配比不同对转子磁通密度与电流密度分布的影响,并通过起动性能对比,获得样机槽型下的合金最优配比。在计及转子槽内的所有合金导条的情况下,通过仿真分析,探究了不同运行状态下合金磁导率的变化规律。分别测绘了样机与普通笼型感应电动机空载、半载...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及研究意义
    1.2 复合转子感应电机国内外研究现状
    1.3 论文的主要研究内容
第2章 场路耦合时步有限元法瞬态电磁场计算原理
    2.1 有限元法计算瞬态电磁场的基本原理
        2.1.1 电磁场基本方程
        2.1.2 基于时谐电磁场的有限元法分析
        2.1.3 基于时步有限元法的瞬态电磁场分析
    2.2 运动涡流场控制方程
    2.3 伽辽金法离散方程
    2.4 转子旋转引起的网格滑动协调问题
    2.5 本章小结
第3章 复合笼条转子感应电机动态电磁计算与分析
    3.1 合金材料特性介绍及场路耦合有限元模型建立
    3.2 采用不同合金材料对起动性能影响的计算与分析
        3.2.1 复合笼条转子感应电动机起动过程的电磁场分析
        3.2.2 复合笼条转子感应电动机起动参数计算
        3.2.3 不同的合金导条在不同状态下磁导率计算对比
    3.3 复合笼条转子感应电动机运行性能计算与分析
        3.3.1 运行性能计算
        3.3.2 切换供电系统对复合笼条转子感应电动机的影响分析
    3.4 双笼槽形起动与运行性能计算分析及优化设计
        3.4.1 复合笼条转子双笼槽型设计
        3.4.2 新型转子槽型对复合笼条转子感应电动机性能的影响
        3.4.3 双笼槽型复合笼条转子感应电动机的优化设计
    3.5 本章小结
第4章 复合笼条转子感应电动机瞬态温度场计算与分析
    4.1 二维温度场计算与分析
    4.2 机壳散热翅尺寸对电机内温度分布的影响
        4.2.1 散热翅高的影响
        4.2.2 散热翅间距的影响
    4.3 转子结构对电机内温度分布的影响
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及其他成果
致谢



本文编号：3756023