軸徑向磁通超導同步電動機電磁場與溫度場的分析計算.pdf

1、隨著高溫超導材料的發(fā)展及科學技術(shù)的不斷提高，高溫超導電機以其功率密度大、體積小、超導繞組接近零損耗等優(yōu)點成為電工領(lǐng)域的研究熱點之一。與常規(guī)電機相比，軸徑向磁通超導同步電動機定子采用跑道型超導線圈，然而轉(zhuǎn)子部分的附加損耗將會以熱量的形式散失，提高的電機的溫度，影響了超導電機運行的可靠性及穩(wěn)定性，因此本文針對一臺軸徑向磁通超導同步電動機為例，采用數(shù)值計算方法對軸徑向超導電機電磁場以及溫度場進行了研究。
　　 首先，基于軸徑向超導同步

2、電動機的工作原理及結(jié)構(gòu)特點，建立了軸徑向超導同步電動機三維瞬態(tài)電磁場數(shù)學模型，分析電機空載及負載狀態(tài)下氣隙磁密的三維分布特點，給出了電機定子結(jié)構(gòu)對氣隙磁密所產(chǎn)生的影響，進一步計算分析了電機轉(zhuǎn)子表面的附加損耗，分別研究了實心轉(zhuǎn)子超導電動機起動過程及穩(wěn)定運行時感應(yīng)渦流的變化情況;
　　 其次，根據(jù)超導樣機的實際結(jié)構(gòu)尺寸及運行工況，建立了超導樣機的溫度場數(shù)值計算模型，在確定電機各部件損耗分布的基礎(chǔ)上，運用反復(fù)收斂迭代的方法確定了超導電

3、機定子表面散熱系數(shù)，然后計算了樣機各部分的溫度分布，給出了超導樣機溫度分布的特點，并與實測數(shù)據(jù)進行了對比。在上述分析的基礎(chǔ)上，對比研究了超導電機與非超導電機的溫度分布。
　　 最后，針對于超導永磁電機勵磁無法調(diào)節(jié)的缺點，采用數(shù)值計算方法對軸徑向磁通超導電動機的瞬態(tài)電磁場進行了計算，分析了電機軸向勵磁磁動勢不同時，電機空載電動勢的變化情況，并進一步研究了軸向勵磁磁動勢方向不同時對電機電磁場分布的影響，計算結(jié)果表明軸徑向磁通超導同步