YKK中型高压异步电机内风路流体计算与温升分析

• 作 者: 刘艳翠
• 机 构: 哈尔滨理工大学
• 出 处: 哈尔滨理工大学
• 发表日期: 2017年期
• 关键词: 异步电机 风路结构 气体流动 电机设计

近年来重工业发展迅猛，电机作为其重要组成部分被广泛的应用在生产生活等各个领域。而要保证电机可靠运行，必须解决电机在运转时的温升问题。YKK系列电机是应用轴径向混合式通风系统的高功率密度电机，电机的内部风路是不与外界接触的封闭式结构，电机运行时各个部分热量不能及时散发出去，冷却系统负担加重。所以通过了解电机内部的流体流动情况，优化电机通风结构，找到使电机温升降低的方法十分重要。在该通风结构中，内风路安置的挡风板改变了冷却气体流动方向。外风路的流体因为离心式风扇的安置会在很强的压力推动下被压到冷却器内，再由冷却器来降低内风路内温度较高的流体，以此循环下去，为电机降温。　　本研究以电机真实结构大小为依据，对YKK450-4500kW电机整个内部风路进行建模，根据所要研究的实际问题，赋予合适假设条件，再用恰当的边界条件连接各个区域，对电机进行数值分析。将电机整个内风路分段求解后找到电机原模型温升最高的部分进行温度场计算，并通过试验验证模型构建的合理性。改变电机通风沟的个数，当个数为九个时发现电机散热效果最好。固定通风槽钢长度，以靠近电机轴端底部的位置为旋转中心，把通风槽钢旋转一定角度，再构模型进行仿真分析。将定子通风槽钢的形状改成自然的V型，重新建模分析求解，探究不同形状的通风槽钢会给通风沟内流体流动形态以及传热带来怎样的改变。再在两个通风槽钢中间位置加一个五棱锥体，观察流体的流动状况以及对涡流大小的影响。最后将电机定转子通风沟个数与电机定子异形槽钢进行优化配合，找到改善电机散热的最优方案。