本文關(guān)鍵詞：起重機(jī)用永磁同步電機(jī)的熱計(jì)算與設(shè)計(jì)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：直驅(qū)式起重機(jī)用永磁同步電機(jī)改變傳統(tǒng)起重機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)，降低驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)體積且避免了減速機(jī)的維護(hù)復(fù)雜，使系統(tǒng)的整體效率有所提高。但永磁電機(jī)作為起重機(jī)裝置的一部分，要求其轉(zhuǎn)速低、極數(shù)多，以及電機(jī)細(xì)長(zhǎng)型等一系列特殊結(jié)構(gòu)，造成電機(jī)散熱條件有限，必須通過(guò)瞬態(tài)溫度場(chǎng)計(jì)算永磁電機(jī)的溫升分布和局部過(guò)熱點(diǎn)，采取有效的冷卻結(jié)構(gòu)降低溫升和消除局部過(guò)熱點(diǎn)，使電機(jī)達(dá)到高效率、高功率密度。論文主要包括以下幾個(gè)方面： 首先，本文對(duì)采用S3工作制的直驅(qū)式起重機(jī)用永磁同步電機(jī)進(jìn)行了瞬態(tài)溫度場(chǎng)計(jì)算，建立了在特殊工作制下PMSM的三維瞬態(tài)溫度場(chǎng)求解模型，運(yùn)用有限元法對(duì)電機(jī)三維瞬態(tài)溫度場(chǎng)進(jìn)行了計(jì)算，分析了靜態(tài)溫度場(chǎng)參數(shù)化計(jì)算、瞬態(tài)溫度場(chǎng)計(jì)算對(duì)電機(jī)溫度場(chǎng)準(zhǔn)確性的影響。通過(guò)樣機(jī)試驗(yàn)與計(jì)算結(jié)果的對(duì)比，證明熱源時(shí)變加載的科學(xué)性，并為特殊工況電機(jī)的溫度場(chǎng)計(jì)算提供了參考依據(jù)。 其次，在綜合考慮電機(jī)主要發(fā)熱源分布位置與電機(jī)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，論文為起重機(jī)用永磁同步電機(jī)設(shè)計(jì)了幾套通風(fēng)冷卻系統(tǒng)方案，運(yùn)用有限體積法對(duì)提出的冷卻方案進(jìn)行了三維流動(dòng)與傳熱耦合計(jì)算，并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析，最后在兼顧電機(jī)的防護(hù)等級(jí)、工藝和成本的基礎(chǔ)上，選定了起重機(jī)的冷卻方案。 最后，設(shè)計(jì)了一臺(tái)額定轉(zhuǎn)矩為5108N·m、額定功率為9.79kW起重機(jī)用永磁同步電機(jī)，電機(jī)采用外轉(zhuǎn)子與起重機(jī)卷筒一體化，以取代傳統(tǒng)的起重機(jī)采用的感應(yīng)電機(jī)—減速機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，本文對(duì)起重機(jī)用永磁同步電機(jī)的主要尺寸、氣隙長(zhǎng)度、轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)、極槽配合、永磁極弧因數(shù)等進(jìn)行了對(duì)比分析，通過(guò)對(duì)電機(jī)參數(shù)的合理選擇，起重機(jī)用永磁同步電機(jī)滿足了設(shè)計(jì)要求。
【關(guān)鍵詞】：起重機(jī)用永磁同步電機(jī) 瞬態(tài)溫度場(chǎng) 冷卻系統(tǒng) S3工作制
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TM341;TH21
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 課題的背景和意義8
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-12
• 1.2.1 熱計(jì)算研究現(xiàn)狀8-10
• 1.2.2 電機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.3 起重機(jī)用低速大轉(zhuǎn)矩永磁同步電機(jī)技術(shù)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 課題的主要研究?jī)?nèi)容12-14
• 第2章 起重機(jī)用永磁同步電機(jī)的冷卻系統(tǒng)14-26
• 2.1 數(shù)學(xué)模型的建立14-16
• 2.1.1 標(biāo)準(zhǔn)κ-ε紊流數(shù)學(xué)模型14
• 2.1.2 質(zhì)量守恒方程與動(dòng)量守恒方程14-15
• 2.1.3 能量方程和熱傳導(dǎo)方程15-16
• 2.2 基本假設(shè)與邊界條件16
• 2.2.1 基本假設(shè)16
• 2.2.2 邊界條件16
• 2.3 起重機(jī)用 PMSM 的冷卻方式的選取16
• 2.4 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)16-24
• 2.4.1 空心軸強(qiáng)迫風(fēng)冷設(shè)計(jì)方案17-18
• 2.4.2 端蓋引風(fēng)、定子內(nèi)部開(kāi)通風(fēng)道設(shè)計(jì)方案18-20
• 2.4.3 端蓋引風(fēng)、定子開(kāi)徑向通風(fēng)道設(shè)計(jì)方案20-21
• 2.4.4 軸內(nèi)引風(fēng)、定子內(nèi)部開(kāi)通風(fēng)道設(shè)計(jì)方案21-24
• 2.5 本章小結(jié)24-26
• 第3章 起重機(jī)用外轉(zhuǎn)子 PMSM 全域三維瞬態(tài)溫度場(chǎng)數(shù)值計(jì)算與分析26-41
• 3.1 起重機(jī)用 PMSM 三維瞬態(tài)溫度場(chǎng)數(shù)學(xué)模型26-30
• 3.1.1 求解區(qū)域與邊界條件26-28
• 3.1.2 導(dǎo)熱系數(shù)的確定28
• 3.1.3 定轉(zhuǎn)子間流熱耦合等效處理28-29
• 3.1.4 定子繞組等效導(dǎo)熱模型29
• 3.1.5 散熱系數(shù)的確定29-30
• 3.2 熱源的確定30-31
• 3.2.1 電樞繞組銅耗30
• 3.2.2 軸承損耗計(jì)算30-31
• 3.2.3 定子鐵心損耗計(jì)算31
• 3.3 釹鐵硼永磁體渦流損耗計(jì)算31-32
• 3.4 S3 工作制電機(jī)的溫度場(chǎng)計(jì)算32-39
• 3.4.1 靜態(tài)溫度場(chǎng)參數(shù)化計(jì)算33-35
• 3.4.2 瞬態(tài)溫度計(jì)算35-37
• 3.4.3 樣機(jī)溫升實(shí)驗(yàn)37
• 3.4.4 溫度場(chǎng)計(jì)算結(jié)果對(duì)比分析37-39
• 3.5 本章小結(jié)39-41
• 第4章 電機(jī)設(shè)計(jì)41-54
• 4.1 起重機(jī)用電機(jī)主要外形尺寸設(shè)計(jì)41-42
• 4.2 轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)選擇42-44
• 4.3 電機(jī)的極槽配合44-45
• 4.4 氣隙長(zhǎng)度選取45-49
• 4.549-51
• 4.5.1 永磁體材料的選取49
• 4.5.2 永磁體寬度的選取49-50
• 4.5.3 永磁體厚度的確定50
• 4.5.4 永磁體形狀優(yōu)化50-51
• 4.6 電磁場(chǎng)的計(jì)算51-52
• 4.7 本章小結(jié)52-54
• 第5章 結(jié)論54-55
• 參考文獻(xiàn)55-57
• 在學(xué)研究成果57-58
• 致謝58

【參考文獻(xiàn)】

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中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

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  本文關(guān)鍵詞：起重機(jī)用永磁同步電機(jī)的熱計(jì)算與設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：388936