牽引電機(jī)設(shè)計(jì)與轉(zhuǎn)子應(yīng)力相關(guān)研究.pdf

1、為了研究國外先進(jìn)的電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，論文首先分析了大中型異步電動機(jī)溫度場和轉(zhuǎn)子應(yīng)力場的研究現(xiàn)狀，然后以CRH2型動車組用異步牽引電機(jī)為研究對象，采用有限元分析法計(jì)算了具有軸向通風(fēng)系統(tǒng)的異步牽引電機(jī)轉(zhuǎn)子三維溫度場和轉(zhuǎn)子端部導(dǎo)條、端環(huán)、護(hù)環(huán)三維應(yīng)力場。 牽引電機(jī)實(shí)際運(yùn)行是一個非常復(fù)雜的物理過程，論文分析了電機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)子各部件損耗的大小、各導(dǎo)熱體的導(dǎo)熱系數(shù)或各散熱面的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)以及電機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)的工程計(jì)算。由于電機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，通風(fēng)系統(tǒng)的計(jì)算

2、尤其是風(fēng)路的計(jì)算也十分復(fù)雜。論文采用網(wǎng)絡(luò)矩陣法計(jì)算電機(jī)的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)，并以一臺大型電機(jī)為例，列出了其通風(fēng)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)矩陣。 論文利用有限元法并結(jié)合ANSYS分析軟件對牽引電機(jī)內(nèi)部多物理場進(jìn)行了耦合計(jì)算，它克服了傳統(tǒng)工程計(jì)算方法的局限性。通過電機(jī)試驗(yàn)和計(jì)算，得到了計(jì)算電機(jī)內(nèi)轉(zhuǎn)子溫度場所需要的各種損耗；以網(wǎng)絡(luò)矩陣法為基礎(chǔ)進(jìn)行通風(fēng)系統(tǒng)的整體計(jì)算得到了轉(zhuǎn)子的風(fēng)量分配，從而得到轉(zhuǎn)子各部件外表面的對流換熱系數(shù)；然后結(jié)合轉(zhuǎn)子各材料熱性能參數(shù)，計(jì)算得

3、到轉(zhuǎn)子各部件的溫度場。在溫度場的基礎(chǔ)上，通過耦合計(jì)算得到轉(zhuǎn)子各部件的熱應(yīng)力場。最后將轉(zhuǎn)子護(hù)環(huán)裝配過盈力和轉(zhuǎn)子導(dǎo)條電磁力作為載荷，得到轉(zhuǎn)子各部件的應(yīng)力場。 論文圍繞牽引電機(jī)設(shè)計(jì)與轉(zhuǎn)子應(yīng)力研究工作，進(jìn)行了大量的研究試驗(yàn)。特別是轉(zhuǎn)子各部件應(yīng)力的測量，由于中小型交流異步牽引電機(jī)轉(zhuǎn)子應(yīng)力測量國內(nèi)還沒有進(jìn)行過，論文也首次采用了電機(jī)在堵轉(zhuǎn)的情況下進(jìn)行了測量。論文計(jì)算用的許多數(shù)據(jù)來源于實(shí)際的試驗(yàn)，計(jì)算結(jié)果也與試驗(yàn)值基本吻合，根據(jù)計(jì)算和試驗(yàn)的結(jié)果