论文部分内容阅读
现有屏蔽泵存在效率低、能耗高、气隙要求严的缺点,永磁屏蔽泵可以减少屏蔽泵转子的铁损,从而大大提高机组效率,可使定、转子气隙相对较大,增加泵的使用寿命。将现有屏蔽泵开发为高效节能永磁屏蔽泵,对于节约能源、行业技术创新具有重要意义。本文对永磁屏蔽泵的设计方法进行了初步研究,主要研究内容有:
(1)本课题以550W的永磁屏蔽电机和流量2m3/h、扬程16m的两级离心泵为例进行了设计。配套的永磁屏蔽电机设计包括定、转子冲片设计、永磁体设计、转子磁极结构设计、定、转子屏蔽套设计等。两级离心泵的水力部件设计主要包括叶轮设计、径向导叶设计、螺旋形涡室设计等。
(2)永磁屏蔽电机的内部磁场模拟。运用电磁场有限元分析软件ANSYS对永磁屏蔽电机进行二维静态分析,研究了不同转子磁极结构的的磁力线分布和磁流密度分布等,选择最合适的转子磁极结构,对永磁屏蔽电机进行优化设计。
(3)永磁屏蔽泵的内部流场模拟。利用CFD软件FLUENT,分别以溴化锂和清水为介质,对两级离心泵进行流场模拟,得到了内部流场的分布情况,与设计值进行对比,结果符合设计要求。
(4)本课题对现有类似参数的单级普通屏蔽泵和两级普通屏蔽泵进行实验,并与本课题两级永磁屏蔽泵的模拟值进行比较,结果表明永磁屏蔽泵的机组效率有了一定的提高,初步验证了永磁屏蔽泵的设计方法是可行的。
通过借鉴普通三相电机和永磁同步电机的设计方法,基于ANSYS、FLUENT对电磁场和流场进行分析,初步总结了永磁屏蔽泵的设计方法。