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构建隔绝问题引发电机热情况的解析和整治
浏览: 发布日期:2018-10-06

  三维温度(temperature)场有限元方程的建立及求解域的剖分有限元计算(calculate )最终目的是求出区域的温度(temperature)分布,也就是最终归结为解一个线性代数方程组。变频电动机是变频器驱动的电动机的统称。随着变频调速技术的快速发展,各种高压变频器不断出现, 在电厂厂用电等方面发挥着巨大的节 能作用。微型电动机是指直径小于160mm或额定功率小于750W的电机,微型电动机常用于控制系统或传动机械负载中,用于实现机电信号或能量的检测、解析运算、放大、执行或转换等功能。变频电动机由于临界转差率反比于电源频率,可以在临界转差率接近1时直接启动,因此,过载能力和启动性能不再需要过多地考虑,而要解决的关键问题是如何改善电动机对非正弦波电源的适应能力,及确保电机的使用寿命。
  假设J为定义在整个求解域上的泛函,泛函J取极值的条件(tiáo jiàn)为0=TJ,其中T为求解域上的全部节点温度。对上述变分问题作离散化处理(processing)后,可得到三维温度场有限元方程:KT=F(3)式中:T为未知节点温度列向量;F为节点温度的载荷列向量;系数矩阵K称为整体温度刚度矩阵。利用TLDL法对上述方程进行求解,可以得到求解域内全部节点温度以及求解域内的温度分布。
  采用有限元法对定子(组成:定子铁芯、定子绕组和机座)三维温度场进行求解,采用8节点6面体单元对求解域进行剖分,是求解域的剖分图,其中节点数为10494,单元数为51037.
  在流体场的计算(calculate )中,认为风速在定子(组成:定子铁芯、定子绕组和机座)经向沟内沿轴向不发生变化,且风是水平进入径向通风沟的,这样可采用二维模型(model)利用有限体积(volume)法对流场进行计算(calculate ),是二维定子径向通风沟流体场求解结构(Structure)图,AB,DC为定子径向通风沟两壁,AD,BC分别为定子径向通风沟的入口和出口,即定子铁心的内圆和外圆,EFGH为线棒周边。
  (1)马达径向通风沟内流体在紊流状态下的散热(radiating)系数:dGOOGLE PRr(cpeλεα4.0)8.0023。0=(6)式中:Re为流体的雷诺数,且νUdRe=;U为径向通风沟内流体的流速;ν为流体的粘度系数;)(cGOOGLE PRP为通风沟内流体平均温度所对应的普朗特数;ε为修正系数;λ为流体的导热系数;d为通风沟的等效直径(diameter)。
  (2)气隙内齿部表面散热(radiating)系数:dReλα7.006。0=(7)以上的风速均由流体场的计算(calculate )得到,其他部位的散热系数亦可用同样的方法(method)得到。


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