基于多场耦合的复杂工况电机温度场研究

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温升是影响电机性能的重要指标,温升过高会损伤绕组绝缘,降低电机性能,影响电机的使用寿命和运行可靠性。因此需要对电机进行温度场计算,来确定电机各个位置的温度,指导电机设计,确保电机安全运行。通常温度场计算主要在稳态进行,而电机实际工作状况较多,针对电机不同工况下发热引起的暂态温度场计算问题,依据小型式异步电机的结构特点,从单一工况下连续工作运行时的稳定发热时的电机额定稳态温度场出发,考虑电机端部特征,进行电磁场-热场二维模型的结构参数、边界条件参数、材料的电、热物理参数的计算、等效及配置,使得二维模型更加准确的描述电机的发热规律。根据额定工况下的多场耦合模型,改变模型参数,对不同负载转矩和不同电网电压波动温度场的影响进行研究,以多场耦合法分析了负载周期性变化下不稳定热源的复杂工况和常见故障工况下电机的发热规律,考察电机各部分的温升状况。通过实验平台的方案设计和搭建,进行各个工况下的暂态温升实验,将仿真和实验所得结果进行对比,验证电机温度场多场耦合法中参数计算等效和各个工况仿真温度的正确性,可靠考察不同工况下电机的温度分布。
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