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1、异步电动机温度场仿真分析摘要随着电气化和自动化程度的不断提高,异步电动机将占有越来越重要的地位。而随着电力电子技术的不断发展,由异步电动机构成的电力拖动系统也将得到越来越广泛的应用。异步电动机与其它类型电机相比,之所以能得到广泛的应用是因为它具有结构简单、制造容易、运行可靠、效率较高、成本较低和坚固耐用等优点。电机是各个行业生产过程及日常生活中普遍使用的基础设备,它是进行电能量和机械能量转换的主要器件。它在现代工业、现代农业、现代国防、交通运输、科学技术、信息传输和日常生活中都得到最广泛的应用。本文以异步
2、电动机为研究对象,对电机内温度场进行耦合分析。根据传热学理论,首先建立了电机二维温度场的模型,其次建立了电机转子部分三维温度场的模型,给出了电机损耗及散热系数的计算方法。应用有限元软件ANSYS进行计算分析。最后分析了转差率变化对电机温度场分布的影响,以及有效的散热方法,得出了一些有益的结论。关键词:温度场;异步电动机;有限元法;ANSYSIIABSTRACTWiththeelectrificationandautomationofcontinuousimprovement,asynchronousmot
3、orwilloccupyanincreasinglyimportantposition.Withthecontinuousdevelopmentofpowerelectronicstechnology,theelectricdrivesystemconstitutedbytheinductionmotorwillalsobemorewidelyused.Comparedwithothertypesofasynchronousmotormotor,isabletobewidelyusedbecauseith
4、asasimplestructure,easytomanufacture,reliableoperation,highefficiency,lowcostanddurabilityadvantages.Motoristhebasisoftheproductionprocessandequipmentindustriescommonlyusedindailylife,itiscarriedoutmajorcomponentsofelectricenergyandmechanicalenergyconvers
5、ion.Itisinthemodernindustry,modernagriculture,moderndefense,transportation,scienceandtechnology,informationtransmissionanddailylifehavebeenthemostwidelyused.Inthispaper,asynchronousmotorforthestudyofthetemperaturefieldinthemotorcouplinganalysis.Basedonhea
6、ttransfertheory,firstestablishedthetwo-dimensionaltemperaturefieldmodelofthemotor,followedbytheestablishmentofathree-dimensionalmodeloftherotorsectiontemperaturefield,thecalculationmethodofthemotorandtheheatlosscoefficient.FiniteelementanalysissoftwareANS
7、YScalculation.Finally,analysisoftheimpactofchangesintheslipofthemotortemperaturedistribution,aswellaseffectivecoolingmethod,drawsomeusefulconclusions.Keywords:temperaturefield;asynchronousmotor;finiteelementmethod;ANSYSII第一章绪论1.1选题的背景异步电动机又称感应电动机,是由气隙旋转磁场
8、与转子绕组感应电流相互作用产生电磁转矩,从而实现机电能量转换为机械能量的一种交流电动机。异步电动机是各类电动机中应用最广、需要量最大的一种。在中国,异步电动机的用电量约占总负荷的60%多[1]。异步电动机还容易按不同环境条件的要求,派生出各种系列产品。它还具有接近恒速的负载特性,能满足大多数工农业生产机械拖动的要求。其局限性是,它的转速与其旋转磁场的同步转速有固定的转差率(见异步电机),因而调速性能较差,在要求有较宽广的平滑调