某凸极同步电动机转子三维温度场计算与分析

为了确保凸极同步电动机的寿命和运行可靠性,获得电机转子内部准确的温度分布及其特点是非常重要的。以国内目前单机容量较大的27 MW凸极同步电动机为研究对象,建立了1/8整机内部流场与1/8转子固体结构模型。基于计算流体动力学(CFD)原理,应用有限体积法,首先求解转速为1 500 r/min的额定工况下的1/8整机内部定转子流场。然后,求解包含1/8转子固体结构的三维湍流流固耦合温度场。计算结果表明:整个转子部分峰值温度位于中心对称面处铜绕组中,相邻绝缘层的最高温度为125.7℃未超温,电机安全运行。

某凸极同步电动机三维流场数值模拟

为得到某凸极同步电动机定转子与磁极间隙内通风冷却空气的流动特点,建立主机1/8包括定子、转子的通风系统三维物理模型,并给出求解域相应的边界条件。应用计算流体力学(CFD)流体计算软件Fluent对三维湍流时均流场控制方程进行数值求解计算,得到凸极电机通风系统内空气速度与静压分布特点,并着重对转子磁极间隙、定子径向通风沟内流体流动特点进行分析。结果表明,定子前部风沟内空气流量小,压指间空隙内空气流量大,占总风量的26%,对于降低定子峰值温度有利,电机内定子、转子间隙等各部分流量分配较合理。

基于响应面法的风管机蜗壳布置优化

本文基于响应面法对风管机的蜗壳电机布置进行优化,结合中心复合试验方法对风机蜗壳距离箱体距离,风机蜗壳与电机之间的距离2个参数进实验设计,利用CFD分析软件求解相应实验组的风量与噪音数据,对得到的实验结果进行响应面拟合,结合优化条件,寻求风量最大,噪音最低的迭代优化结果,最终确定风管机的蜗壳与电机距离位置,以分析数据为指导设计风管机样机进行试验,对比优化前后的风量噪音数据,结果表明,优化后风量提升2.3%,噪音水平相当。