变频器供电下主氦风机驱动电机电磁损耗的分析

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1、ClassifiedIndex：田M343+．3DissertationfortheMasterDegreeinEngineering一AnalysisofElectromagnericLossesofMainHeliumVentilatorDrivingMotorFedbyInverterCandidate：Supervisor：Specialty：GeBaojullElectricalMachineandApparatusDateofOralExamination：March，2012University：HarbinUniversityofScienceandTechnology哈尔

2、滨理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《变频器供电下主氦风机驱动电机电磁损耗分析》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：枷务．日期．咖l>年；月∥日哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书《变频器供电下主氦风机驱动电机电磁损耗分析》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有，本论文的

3、研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密，口在年解密后适用授权书。不保密曲。(请在以上相应方框内打√)作者签名：专苏．勿、日期：毛o『工年3'月∥日导师签名：&易汤1日期：小f2年§月13"日哈尔滨理工大学工学硕士学位论文变频器供电下主氦风机驱动电机电磁损耗分析摘要近年来，为了实现电机系统的节能降耗，采用变频器供电的变频电机系统发展十分迅速。由于变频器输出电压中包含

4、大量的高次谐波，不但会增大集肤效应对定转子电阻的影响进而使电机铜耗增加，而且还会在定转子铁心中产生附加铁耗，使电机的效率和功率因数降低。主氦风机驱动电机是高温气冷堆核电站的主要设备，要求具有高可靠性和长使用寿命，因此研究PWM变频器供电时主氦风机驱动电机的损耗分布情况和调制参数对电机铁耗的影响，对减小电机损耗，提高电机系统效率，降低温升，提高电机使用寿命具有十分重要的意义。本文分析了变频器供电时主氦风机驱动电机内空间谐波和时间谐波产生的原因以及高次谐波分量的确定，并讨论了时间谐波和空间谐波对主氦风机驱动电机损耗的影响。由于高次谐波的存在，传统的经验公式法计算电机损耗以不能满足电机设计的要求

5、，因此针对变频器供电时高次谐波对肌肤效应的影响给出了变频器供电时电机铜耗的计算方法，并从电机铁心损耗产生的机理入手，提出了基于谐波分析法和有限元法两种不同的计算电机铁心损耗的方法。此外，研究了不同频率下主氦风机驱动电机电磁耗的构成和铁心损耗的分布情况，以一台变频器供电下主氦风机驱动电机为例，分别采用谐波分析法和时步有限元法计算了不同频率时电机的电磁损耗，讨论了变频器调制比和载波比对主氦风机驱动电机铁心损耗影响，为工业应用和节能降耗提供了参考依据。利用Simplorer建立仿真模型对变频器输出的电压进行谐波分析，得出谐波在不同调制参数载波比和调制比下的分布规律；建立了采用变频器供电的联合仿真

6、模型对不同工况下的电机铁心损耗进行了计算，然后对电机定转子进行区域划分，得到了额定频率时电机铁心损耗的分布情况；最后分别改变变频器载波比和调制比，计算了不同情况下电机的铁耗，进而分析了电机铁耗在同样的调制方式下随变频器调制比和载波比的变化规律。关键词变频器；主氦风机驱动电机；铁耗；谐波分析哈尔滨理工大学工学硕士学位论文AnalysisofElectromagneticLossesofMainHefiumVentilatorDrivingMotorFedbyInverterAbstractInrecentyears，inordertosaveenergyandreducelossesofth

7、emotorsystem，thefrequencyconversionmotorsystemfedbyfrequencyinverterisrapidlydeveloppped．缸theoutputvoltageofinvertercontainslotsofhigherharmoniccomponents，theskineffectofthemotorresistancesandtheinfluenceofthemot