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《鼠籠型異步發(fā)電機(jī)溫度場分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號(hào)：TM343密級(jí)：UDC：621.3學(xué)校代碼：11065碩士學(xué)位論文鼠籠型異步發(fā)電機(jī)溫度場分析曾艷指導(dǎo)教師吳新振（教授）學(xué)科專業(yè)名稱電氣工程論文答辯日期2015年5月30日摘要近年來隨著風(fēng)力發(fā)電容量的增大，用于風(fēng)力發(fā)電的鼠籠型異步發(fā)電機(jī)功率與損耗也隨之增加，為了保證大容量風(fēng)力發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行，需要準(zhǔn)確計(jì)算電機(jī)各部分溫升，并將溫升控制在合理的范圍之內(nèi)。本文以流體力學(xué)和傳熱學(xué)為理論基礎(chǔ)，推導(dǎo)適用于電機(jī)內(nèi)部流體流動(dòng)的控制方程并確定了電機(jī)仿真計(jì)算時(shí)的初始條件和邊界條件。利用有限體積法對(duì)電機(jī)求解域劃分網(wǎng)格，建立離散方程，給定相應(yīng)的控制參數(shù)并對(duì)離散方程進(jìn)行迭代計(jì)
2、算，直到各個(gè)方程收斂從而獲得電機(jī)內(nèi)部溫度場和流體場的分布情況。有限體積法結(jié)合了有限元和有限差分法的優(yōu)點(diǎn)并將流動(dòng)和傳熱過程進(jìn)行耦合計(jì)算，克服了有限元法忽略冷卻流體速度和溫度變化對(duì)溫度場影響的缺點(diǎn)，因而能夠得到更加精確的溫度場結(jié)果。為研究電機(jī)設(shè)計(jì)的合理性需要分析各種因素變化對(duì)電機(jī)溫度場影響的規(guī)律，以保證電機(jī)內(nèi)部溫度場和流體場均勻分布。在分別改變發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速和入口風(fēng)速情況下，進(jìn)一步分析定、轉(zhuǎn)子溫度場和流體場的變化規(guī)律，通過改變定子背部風(fēng)路結(jié)構(gòu)、定子軸向通風(fēng)孔數(shù)、定子徑向通風(fēng)道數(shù)、轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)孔數(shù)，分析其對(duì)電機(jī)三維流體場和三維溫度場的影響。研究了冷卻介質(zhì)為氫氣時(shí)電
3、機(jī)定、轉(zhuǎn)子流體場和溫度場的分布情況，驗(yàn)證了氫冷具有的更好冷卻效果。綜合整篇論述，本文研究所得出的結(jié)論為電機(jī)定轉(zhuǎn)子通風(fēng)優(yōu)化設(shè)計(jì)以及電機(jī)安全運(yùn)行進(jìn)一步奠定了理論基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：鼠籠型異步發(fā)電機(jī)；流體場；溫度場；有限體積法；IAbstractInrecentyears,withtheincreaseofwindpowergenerationcapacity,Powerandlossesofsquirrelcageinductiongeneratoralsoincreasesgradually.Therefore,thetemperatureriseofeachp
4、artingeneratorneedstobecalculatedaccuratelyandcontrolledwithinarationalrangeforthenormaloperationofhigh-capacitywindpowergenerators.BasedontheFluidmechanicsandHeattransfertheory,itdeducesthecontrolequationsforfluidflowinsidethemotoranddeterminesinitialandboundaryconditionswhichis
5、usedinthesimulationcalculationofthemotor.Thefinitevolumemethodisappliedformeshgenerationinsolutiondomainandderivationofdiscretizationfunctions,whichissolvediniterationuntilitisconvergedwithgivensystemparametersandthedistributionsoftemperaturefieldandfluidfieldareobtained.Thefinit
6、evolumemethodcombinesthemeritsoffiniteelementmethodandfinitedifferencemethodandcouplesthefluidfieldwithtemperaturefieldtogetherforamorepreciseresult.Thismethodovercomesthedefectsoffiniteelementmethodwhichignorestheeffectsofcoolingfluid’svelocityandtemperatureonsolvingprocess.Thee
7、ffectofdifferentfactorsontemperaturefieldinelectricmachineisanalyzedforresearchingrationalityofthemachine’sdesignandensuringtherationaldistributionofthemotortemperaturefieldandfluidfield.Theinfluenceoftemperaturefieldandfluidfieldinstatorandrotorisstudiedincaseswithdifferentrotat
8、ingspeedandinletvelocityanddifferentvent
