一种新型无刷励磁机的三维热流场分析-论文.pdf

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1、第34卷第27期中国电机工程学报Vo1．34No．27Sep．25，20142014年9月25日ProceedingsoftheCSEE~2014Chin．Soc．forElec．Eng．4699DOh10．133348．0258-8013．pcsee．2014．27．017文章编号：0258—8013(2014)27—4699．07中图分类号：TM341一种新型无刷励磁机的三维热流场分析路义萍，付余，张万全，韩家德(哈尔滨理工大学机械动力工程学院，黑龙江省哈尔滨市150080)AnalysisofThreeDimensionalTherm

2、alandFlowFieldsforaNewBrushlessExciterLUYiping，FUYu，ZHANGWanquan，HANJiade(SchoolofMechanical&PowerEngineering，HarbinUniversityofScienceandTechnology,Harbin150080，HeilongjiangProvince，China)ABSTRACT：Inordertoresearchthethermalandfluidflow0引言fieldcharacteristicsoftheairinthe

3、stator,rotor,rotatingrectifierplateandhousingwhicharethemaincomponentsof无刷励磁机是向同步电动机的磁场供给直流thebrushlessexcitertoensurethesafeandstableoperationof电的旋转电机。励磁机的电枢中产生的交流电流，theequipment，apbysicalmodelof1／2ofanewbrushless通过转轴上配置的多根连接导体流入整流装置，将exciterstructurethatisrelativetothegr

4、oundwasestablished，交流转换成直流。无刷励磁机不仅仅是实现能量转accordingtothecomputationalfluiddynamics(CFD)principle，thefinitevolumemethodwasadoptedtosimulateandanalyse换必不可少的环节，对同步电机的安全、高效率持thethreedimensionalturbulentflowfieldandtemperaturefield续运行也尤为重要。无刷励磁同步电动机开发过程inthecomputationaldomain．T

5、heresultsshowthattheairarea中的重点不在于主机，而在励磁机部分。无刷励磁betweentherectifierplateandthestatorandrotordominated机的结构主要分为定子、转子、旋转整流盘和外罩byneg~ivepressure，theairintherectifierplateareacannot四部分。根据电磁计算的结果，可以确定结构设计flowoutsmoothlyandthetemperaturethereisclosetothediodesusinglimit．Compared

6、withexperimentalmeasurements，核心部分的尺寸，通过通风及温升计算确定部件是bothtemperatureerrorsandflowerrorsarebelow5．9％．The否超温。由于本项目研究的无刷励磁机与主机高速resultsareaccurateandcanprovidetheoreticalbasisforfurther隐极同步电动机属于国内首台较大容量的国产化optimizingtheairductsstructureoftheexcite~机组，因此，了解其内部发热部件通风冷却过程中KEYWORDS

7、：brushlessexciter；statorandrotor；three流体压力、速度、温度等物理量分布的特点，对掌dimensionalthermalandflowfields；rectifierequipment；握冷却设计过程的关键技术，实现技术创新，确保temperaturefield设备安全稳定运行至关重要。摘要：为了研究无刷励磁机内部定子、转子、旋转整流盘、外罩中的流场、温度场的特点，确保设备安全稳定运行，以关于无刷励磁机的研究国内起步较晚，近年某新型无刷励磁机相对地面结构的1／2为物理模型，基于流来，哈尔滨电机厂有限责任公

8、司吸收国内外先进经体动力学原理，采用有限体积法对计算域内的三维热流场进验，先后为乌鲁木齐、大庆等几十个电厂生产制造行了数值模拟与分析。分析结果表明，整流盘与定转子之间了空冷系列汽