高温气冷堆氦气风机驱动电机温度场分布及影响因素研究
发布时间：2023-01-30 13:11
高温气冷堆氦气风机驱动电机（以下简称驱动电机）是第四代高温气冷核反应堆一回路的唯一能动设备,是一回路氦气热交换系统的核心,其工作性能的优劣直接关系到反应堆的正常工作情况。驱动电机所处的工作环境集中了高温和高压两个特点,这就对驱动电机的长期安全稳定运行提出了挑战,针对高温高压环境条件下,以氦气作为驱动电机冷却介质的传热换热规律以及相关影响传热换热效果的因素进行研究,具有重要的学术价值和工程意义。本文详细分析了国内外关于氦气风机驱动电机相关问题研究的文献,论述了课题在国内外的发展现状,评述了目前有关氦气风机驱动电机的相关研究热点以及比较了流热耦合常用的分析方式,明确了本课题的研究目的和意义。研究内容主要针对一台用于高温气冷堆氦气风机驱动电机的4500k W的三相两极大型立式笼型异步电机进行传热分析,在分析驱动电机的的二维瞬态电磁场的同时,推算了适用于计算不同温度和不同介质下驱动电机的通风损耗公式,得到了作为热分析中热源的各类损耗分布。在分析确认了合理高效的通风结构的基础上,建立了驱动电机复杂的流-热耦合物理模型,并基于有限元法对电机三维物理模型的温度场进行数值模拟,具体阐述了驱动电机在标准...
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 选题背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 主氦风机的研究现状
1.2.2 电机温度研究现状
1.3 课题来源及本文研究的主要内容
第2章 驱动电机的模型建立及温度计算
2.1 驱动电机损耗计算
2.1.1 驱动电机二维物理模型
2.1.2 驱动电机的数学模型
2.1.3 驱动电机电磁损耗计算
2.1.4 驱动电机通风损耗
2.2 驱动电机流热模型
2.2.1 驱动电机三维温度模型
2.2.2 驱动电机通风冷却结构
2.2.3 守恒定律
2.2.4 驱动电机的传热与导热
2.2.5 驱动电机的散热系数
2.3 驱动电机温度分布计算
2.3.1 驱动电机温度计算的基本假设
2.3.2 驱动电机温度计算的边界条件
2.3.3 驱动电机温度计算结果及分析
2.4 本章小结
第3章 不同冷却介质对温度分布的影响研究
3.1 冷却媒介的热物特性
3.2 氦气环境下温度分布
3.2.1 驱动电机全域温度分布
3.2.2 驱动电机转子部分温度分布
3.2.3 驱动电机定子部分温度分布
3.3 氢气环境下温度分布
3.3.1 驱动电机全域温度分布
3.3.2 驱动电机转子部分温度分布
3.3.3 驱动电机定子部分温度分布
3.4 空气环境下温度分布
3.4.1 驱动电机全域温度分布
3.4.2 驱动电机转子部分温度分布
3.4.3 驱动电机定子部分温度分布
3.5 不同介质下温度分布对比
3.6 本章小结
第4章 冷却介质压强对温度分布的影响研究
4.1 不同压强环境下冷却介质传热特征
4.2 不同压强下的温度分布
4.2.1 驱动电机全域温度对比
4.2.2 转子部分温度对比
4.2.3 定子部分温度对比
4.3 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获得成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]多相感应电机三维电磁分析与损耗计算[J]. 张文,郑晓钦,吴新振. 电工技术学报. 2018(S2)
[2]中型高压电机内风扇流体分析与温升计算[J]. 温嘉斌,刘艳翠,姜天一,朱建良,苏勇. 电机与控制学报. 2018(04)
[3]氦冷异步电机定转子全域温度场分析[J]. 张立伟,刘润宇,刘彤,徐骁. 电气防爆. 2018(01)
[4]高温气冷堆核电站主氦风机驱动电机绝缘系统评定技术研究[J]. 汪双灿,黄慧洁,管兆杰. 电机与控制应用. 2018(03)
[5]HTR-PM主氦风机电机冷却性能分析[J]. 莫非,张佑杰,王宏,张勤昭. 清华大学学报(自然科学版). 2018(02)
[6]中型高压异步电动机内风路流体计算与温升优化[J]. 温嘉斌,刘艳翠,李颖男. 江苏大学学报(自然科学版). 2017(04)
[7]高转速比异步变频电机电磁设计及温升研究[J]. 李梦启,王伟光. 电机与控制应用. 2017(06)
[8]核电站主氦风机电机转子护环结构优化[J]. 张贵滨,张振禹,盛志伟. 防爆电机. 2017(03)
[9]空-空冷中型异步电机流体场与温度场计算及分析[J]. 胡田,唐任远,李岩. 电气工程学报. 2015(07)
[10]氦冷驱动电机转子端部温度场仿真[J]. 戈宝军,安万强,陶大军,林鹏. 哈尔滨理工大学学报. 2014(04)
博士论文
[1]空—空冷中型电机的流体场与温度场研究[D]. 胡田.沈阳工业大学 2016
硕士论文
[1]高速感应电机损耗与温升的研究[D]. 陈文欣.哈尔滨工业大学 2017
[2]HTR-PM主氦风机电磁轴承能量损耗计算与分析[D]. 吴沛财.清华大学 2014
[3]三相鼠笼异步电机热磁耦合分析及效率优化设计[D]. 邰永.北京工业大学 2010
[4]电动车用感应电机损耗及热系统的的研究[D]. 刘伟亮.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：3733100
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 选题背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 主氦风机的研究现状
1.2.2 电机温度研究现状
1.3 课题来源及本文研究的主要内容
第2章 驱动电机的模型建立及温度计算
2.1 驱动电机损耗计算
2.1.1 驱动电机二维物理模型
2.1.2 驱动电机的数学模型
2.1.3 驱动电机电磁损耗计算
2.1.4 驱动电机通风损耗
2.2 驱动电机流热模型
2.2.1 驱动电机三维温度模型
2.2.2 驱动电机通风冷却结构
2.2.3 守恒定律
2.2.4 驱动电机的传热与导热
2.2.5 驱动电机的散热系数
2.3 驱动电机温度分布计算
2.3.1 驱动电机温度计算的基本假设
2.3.2 驱动电机温度计算的边界条件
2.3.3 驱动电机温度计算结果及分析
2.4 本章小结
第3章 不同冷却介质对温度分布的影响研究
3.1 冷却媒介的热物特性
3.2 氦气环境下温度分布
3.2.1 驱动电机全域温度分布
3.2.2 驱动电机转子部分温度分布
3.2.3 驱动电机定子部分温度分布
3.3 氢气环境下温度分布
3.3.1 驱动电机全域温度分布
3.3.2 驱动电机转子部分温度分布
3.3.3 驱动电机定子部分温度分布
3.4 空气环境下温度分布
3.4.1 驱动电机全域温度分布
3.4.2 驱动电机转子部分温度分布
3.4.3 驱动电机定子部分温度分布
3.5 不同介质下温度分布对比
3.6 本章小结
第4章 冷却介质压强对温度分布的影响研究
4.1 不同压强环境下冷却介质传热特征
4.2 不同压强下的温度分布
4.2.1 驱动电机全域温度对比
4.2.2 转子部分温度对比
4.2.3 定子部分温度对比
4.3 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获得成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]多相感应电机三维电磁分析与损耗计算[J]. 张文,郑晓钦,吴新振. 电工技术学报. 2018(S2)
[2]中型高压电机内风扇流体分析与温升计算[J]. 温嘉斌,刘艳翠,姜天一,朱建良,苏勇. 电机与控制学报. 2018(04)
[3]氦冷异步电机定转子全域温度场分析[J]. 张立伟,刘润宇,刘彤,徐骁. 电气防爆. 2018(01)
[4]高温气冷堆核电站主氦风机驱动电机绝缘系统评定技术研究[J]. 汪双灿,黄慧洁,管兆杰. 电机与控制应用. 2018(03)
[5]HTR-PM主氦风机电机冷却性能分析[J]. 莫非,张佑杰,王宏,张勤昭. 清华大学学报(自然科学版). 2018(02)
[6]中型高压异步电动机内风路流体计算与温升优化[J]. 温嘉斌,刘艳翠,李颖男. 江苏大学学报(自然科学版). 2017(04)
[7]高转速比异步变频电机电磁设计及温升研究[J]. 李梦启,王伟光. 电机与控制应用. 2017(06)
[8]核电站主氦风机电机转子护环结构优化[J]. 张贵滨,张振禹,盛志伟. 防爆电机. 2017(03)
[9]空-空冷中型异步电机流体场与温度场计算及分析[J]. 胡田,唐任远,李岩. 电气工程学报. 2015(07)
[10]氦冷驱动电机转子端部温度场仿真[J]. 戈宝军,安万强,陶大军,林鹏. 哈尔滨理工大学学报. 2014(04)
博士论文
[1]空—空冷中型电机的流体场与温度场研究[D]. 胡田.沈阳工业大学 2016
硕士论文
[1]高速感应电机损耗与温升的研究[D]. 陈文欣.哈尔滨工业大学 2017
[2]HTR-PM主氦风机电磁轴承能量损耗计算与分析[D]. 吴沛财.清华大学 2014
[3]三相鼠笼异步电机热磁耦合分析及效率优化设计[D]. 邰永.北京工业大学 2010
[4]电动车用感应电机损耗及热系统的的研究[D]. 刘伟亮.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：3733100
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hkxlw/3733100.html
