YB800-22500kW隔爆型高速自润滑三相异步电动机研制

介绍了大容量2P隔爆型高速自润滑三相异步电动机的设计要点,从控制电机轴瓦发热、提高散热能力方面入手,重点介绍了控制定子温升、加强轴瓦散热能力所采取的措施。     

牵引电机风路结构及温升优化仿真分析

温升是决定牵引电机寿命的主要因素,也是牵引电机设计环节至关重要的一个技术指标,对温升的有效控制体现了牵引电机设计的技术水准。合理的通风散热路径能够有效降低温升,同时还能减小内部风阻、降低静压,从而降低辅机功率需求,达到节能降耗的效果。以一款强迫通风牵引电机的风路结构优化为例,采用Fluent流体仿真技术,对该牵引电机的流体场及温度场进行仿真分析,实现风量分配的合理性,降低静压力及温升。     

永磁发电机混合冷却系统设计与数值计算

设计1台额定功率300 kW、额定转速2 700 r/min的永磁发电机,要求中心高不大于225 mm,则功率密度约是普通电机的6倍,电机的温升控制成为了亟待解决的问题。为了降低电机的温升,设计了水冷机座,通过有限元仿真计算,发现电机绕组端部温升仍然较高。为了进一步降低绕组端部温升,在原水冷机座基础上增加了4条轴向通风道,并使冷却水能够对4条轴向通风道内的冷却气体进行冷却,电机端部温升计算值显著降低。为了验证这种混合冷却结构的可行性,制作了1台样机并进行型式试验,试验结果与设计值基本吻合,从而验证了设计的准确性和轴向通风道对端部绕组散热的有效性。     

降低洗衣机电机温升的方法

降低电机温升是电机设计和制造中的一个重要问题。一方面可以通过优化设计,减少电机的损耗;另一方面可以改进电机结构和冷却系统,以增加其散热能力。对于洗衣机电机的温升,目前还没有准确实用的计算方法,且由于其结构形状的不断改变,生产厂家都采用控制电机的热负荷,用经验数据及对比方法进行设计,然后生产样机测试,进行必要调整,最终定型批量生产。本文着重讨论对电机的结构进行改进设计,以改善电机的冷却系统,提高电机的散热能力,从而降低温升。     

电动汽车用永磁同步电机散热设计与仿真试验

通过热管传热技术快速导出端部绕组的热量,实现电机温升的降低,是解决电动汽车电机高功率密度问题的途径之一。设计了热管装配工艺,利用ANSYS Fluent对2种电机进行有限元模型建立和温度场仿真计算,并制作样机进一步试验。试验结果表明:仿真结果与样机测试结果相近,高温区域位于绕组端部,装有热管的冷却系统电机设计能够有效地降低电机温升。     

高压箱式典型规格异步电动机内风路研究

电机通风冷却系统的作用是快速的把部件损耗形成的热量带走。由此可知,电机内部冷却风路的通风散热能力对电机的温升影响很大,而电机内风路的通风结构以及流体特性决定了电机整体的温度分布。电机设计过程中需要结合电磁设计提出的热源参数,对电机的冷却结构进行合理的设计,以实现对电机温升有效控制的同时确保温度的合理分布。通过对典型规格高压电机的内风路进行分析研究,得出电机内各部分的温度分布状态及影响内风路的不利因素,对优化高压箱式电机风路结构,降低电机温升具体指导意义。     

高压异步电动机损耗的分析计算研究

高压电机的损耗计算是电机设计中比较核心的部分,电机损耗不仅对电机的温升影响很大,对电机效率也至关重要,合理的电磁设计及较低的损耗是高效率电机的设计基础,现通过对典型规格高压电机的损耗进行有限元分析,通过有限元分析结果与实际试验数据的对比分析,得出有限元计算方法的经验系数,为后续电机精准化设计提供理论依据,对设计高效率电机及降低电机温升具体指导意义。     

探究高压电机的温升问题

温升计算是大型电机设计的重要内容,关系到电机设计的合理性及电机的使用寿命,电机温升越高,电机故障率就越高,通过探究电机温升与故障的关系,总结经验,使电机的设计更加合理,延长电机的使用寿命。     

YB2-560-4-1 000 kW-10 kV电机降低温升的研究

温升是保证电机安全可靠运行的重要考核指标,为将电机YB2-560-4-1 000 k W温升由94 K降低到80 K,从电磁负荷及冷却通风两方面分析降低电机温升的方法。考虑到电机的制造成本及材料的利用率,重点分析改变电机冷却通风、加大其散热能力对电机温升的影响及保证电机其他性能合格的条件下此方法的可行性。最终通过加大电机内风扇、外风扇以增大内、外循环风路散热能力的方法,使电机的温升降低到79 K,且电机其余性能均符合要求,达到了降低电机温升的目的。     

大功率盘式交流永磁同步电机温度场流场耦合分析

根据510 k W盘式电机的电磁设计参数及热物性参数建立了三维温度场流场流固耦合模型,分析了额定工况下电机发热部件的温度分布,接着对样机进行了温升试验。针对温升试验电机温度偏高进行了改进性研究探索,从主动降低损耗和被动降低损耗两方面,研究了影响盘式电机温升的因素。主动降耗方面,建立了等效的二维直线电机模型,从铁耗理论模型和电磁仿真模型角度分析了不同牌号硅钢片在空载和负载工况下,铁耗瞬态变化趋势。对于供电频率较高的电机,尤其在弱磁区,铁耗往往成为影响电机温升的主要因素,对于卷绕定子铁心,建议采用沿着卷绕方向易于磁化、高磁感应强度、低损耗的晶体取向超薄硅钢片来降低高频铁耗。被动降耗方面,基于建立的三维耦合模型,分析了水道不同入口流速对电机定、转子最高温度影响、额定负载和过载工况下的定子绕组最高温度随入口冷却液流速变化趋势,最后将端盖端面水道流体单独建模,通过以上温升影响因素的分析,为之后盘式电机热管理的改进设计提供理论依据。     

高导热绝缘材料对降低电机温升的重要作用

介绍了电机温升限值和高导热绝缘材料的应用,阐述了导热热阻和蓄热系数的重要作用,提出了高、低压电机的高导热绝缘结构和降低电机温升的有效方法.结果表明,高导热绝缘材料的使用是降低电机温升的最有效方法.     

高速永磁电机的设计与磁热耦合温升计算

高速永磁电机转速高、体积小,因此其温升计算相较于常规电机更为重要。针对此问题,设计一台150kW的高速永磁电机,以有限元法和解析法对高速电机的各部分损耗进行计算。建立电机的温升分析模型,在有限元流体场进行电机三维温升计算、应用磁热耦合的分析方法对所设计电机进行温升分析,分别进行单向和双向的耦合温升计算,计算结果表明耦合温升计算与流体场温升计算所得的温升分布存在一定差异。相较于常规温升计算,磁热耦合温升计算可以更为准确地得到高速永磁电机的各部分的温升情况,保证电机更为安全可靠地运行。     

隔爆型电动机外壳水冷却结构设计

随着综合采煤机械化的提高,煤矿井下使用的电动机功率越来越大,而体积却要求越来越小.这种结构的改变会增大电机的热负荷,造成电机温升过高.文章全面阐述了降低电动机绕组温升的最有效(外壳水冷却结构)的设计.     

考虑温度场和流场的永磁同步电机折返型 冷却水道设计

针对永磁同步电机应用广泛的折返型水道结构,对一台额定功率68 kW的永磁同步电机建立流-固耦合的温度场、流场数值仿真模型来准确计算电机的温升与压降,并通过电机温升、压降实验对模型的正确性进行验证。然后利用该模型分析了水道中流体的流动特性,建立入水口水道宽度、水道圆角半径与水道压降的关系,得到当入水口水道宽度为45 mm,水道圆角半径为20 mm时水道压降最小,电机温升得到改善。通过对水道结构参数设计前后的样机进行温升及水道压降台架实验,测得经过设计后的电机绕组温升降低8.4℃,水道压降减小13.1%。     

不同转子通风结构对高压异步电机传热特性的影响

为了降低高压异步电机的温升、强化电机内部的对流传热,以一台额定功率为1 250 kW的高压异步电机为研究对象,基于计算流体力学和对流传热优化的场协同理论,设计了新的转子通风结构。建立电机三维耦合分析模型,对电机进行流热耦合分析,借助数字化仿真技术计算并比较了新老转子通风结构下的电机各个通风道的流体流动及传热特性。从对流传热优化的场协同角度,得出了不同转子通风结构下的电机温升和温度分布规律,为高压异步电机通风结构优化设计提供参考依据。最后,将新电机结构的温升计算结果与样机的型式试验结果进行对比,温升误差仅为4%,验证了计算方法的准确性和有效性。     

降低MTZ3560型磨煤机轴瓦温升的途径

针对夏季MTZ3560型磨煤机因轴瓦温度偏高连续运行时间较短的问题，检查和分析了影响磨煤机轴瓦温升的诸多因素，经试验认为改进轴瓦润滑方式能很好地控制磨煤机轴瓦的温升速率，把轴瓦温度控制在安全范围，大大地延长磨煤机连续运行时间。     

单双层绕组应用于小型异步电动机设计中的节铜和节能效果

通过对小型异步电动机设计中单层、双层与单双层绕组进行比较,论述了电机采用单双层绕组设计后,可有效提高电机效率、降低能耗、提高起动性能、降低温升并可节约铜线,是一项切实可行的有效设计措施.     

5万千瓦水轮发电机推力轴承排管式水冷瓦工业试验

近年来,立式水轮发电机的单机容量发展越来越大,推力轴承的负荷总重已超过了3000吨,甚至高达4000吨,轴瓦的单位压力由30公斤/厘米~2提高到60公斤/厘米~2左右。润滑油温升达35℃以上,油膜损耗高达1000千瓦。这给水轮发电机的设计和运行提出了新的课题。为了降低推力轴承瓦温,提高轴瓦单位面积承载能力,迅速有效地传递损耗,将推力轴瓦设计成直接用水冷却的所谓水冷瓦结构。为今后大型低速水轮发电机的推力轴承设计提供了良好的途径。     

炉水循环泵电机腔室温升异常的原因分析及对策

某新建电站超临界锅炉在调试、投运初期,经常出现炉水循环泵电机腔室温升较快和温度较高等现象.经过剖析,发现温升异常的原因是:在超临界锅炉运行中,储水箱是炉水内污垢聚积的地方,而该厂炉水泵的布置和该泵的内部结构都使储水箱水中污垢能顺利地进入到该泵电机腔室内.该污垢堵塞了电机腔室内冷却水滤网和绕组内的流通截面,当启动该泵时,泵内冷却水流量减少,影响了泵内的散热,从而使泵电机腔室内温升异常,泵内温升又加剧了该泵内部高分子轴瓦的损坏.针对上述原因,采取的具体方案有:加强炉水品质监管、停炉时清洗泵内部、设立排污管、改造泵内设计及储水箱结构等.事实证明,这些解决方案是正确有效的.该经验对其他电厂有较高的借鉴价值.     

高温超导电机的风路设计

重点阐述了上电公司设计制造的一台采用第二代高温超导带材的超导电机的风路结构设计,提出了新型的超导电机的风路结构方案,并通过仿真和试验验证证明其可行性。该风路结构可以大大提高高温超导电机绕组的冷却效果,有效降低电机温升,并且使电机结构紧凑,降低电机的制造成本。