高溫爐用小功率電機的優(yōu)化設(shè)計與研究.pdf

1、高溫爐用小功率電機廣泛應(yīng)用于驅(qū)動各類熱處理爐內(nèi)風扇裝置，受熱處理爐高溫條件下靜態(tài)密封結(jié)構(gòu)的影響，爐用電機具有氣隙中存在屏蔽材料、軸身過長和高溫下長時間連續(xù)工作等特點，電機的電磁性能參數(shù)與機械主軸的機械強度不僅關(guān)系到整機的驅(qū)動效果，同時也影響著電機的長期安全可靠運行。因此，優(yōu)化設(shè)計高溫爐用小功率電機具有重要的研究意義。
　　首先，本文以爐用YLM系列小功率電機為例，針對電機內(nèi)存在定子屏蔽材料的特點，分析了屏蔽材料在電機內(nèi)引起的渦流損

2、耗以及對電機內(nèi)電磁場的影響。以提升電機相關(guān)性能為目的，對爐用電機的氣隙部分進行合理參數(shù)化設(shè)計。應(yīng)用AnsoftMaxwell軟件進行仿真，分析了電機的效率、功率因數(shù)等特性，驗證各項性能滿足設(shè)計要求。
　　其次，在確定屏蔽材料和氣隙裕量的前提下，研究了高溫條件下電機轉(zhuǎn)軸的機械性能，建立起主軸-風扇系統(tǒng)三維模型，避免了單一主軸機械特性分析的缺陷，運用有限元軟件ANSYSWorkbench分析了系統(tǒng)的靜態(tài)特性，采用傳統(tǒng)機械設(shè)計知識和有限

3、元優(yōu)化原理相結(jié)合的方式，提出了電機主軸尺寸優(yōu)化方案。以結(jié)構(gòu)力學與熱力學理論知識為基礎(chǔ)，在有預(yù)應(yīng)力條件下，根據(jù)電機主軸優(yōu)化尺寸進行動態(tài)特性分析，確定了主軸-風扇系統(tǒng)的固有頻率、振型與臨界轉(zhuǎn)速，驗證主軸尺寸設(shè)計的合理性;結(jié)合高溫工況的特點，對系統(tǒng)風扇裝置施加溫度載荷，進行熱力耦合以達到更加符合實際工況的目的，對重點部位進行分析計算，為冷卻系統(tǒng)的設(shè)計提供依據(jù)。
　　最后針對風扇裝置的結(jié)構(gòu)特點與性能要求以及對整體系統(tǒng)的影響，對其結(jié)構(gòu)進行合