永磁同步牵引电机温度场的分析.pdf

国内图书分类号:TM351 工学硕士学位论文永磁同步牵引电机温度场研究硕士研究生:张秀凤导师:丁树业申请学位级别:工学硕士学科、专业:电机与电器所在单位:电气与电子工程学院答辩日期:2015年3月授予学位单位:哈尔滨理工大学 Classified Index:TM351 Dissertation for the Master Degree in Engineering Temperature Field Research of Permanent Synchronous Traction Motor Candidate: Zhang Xiufeng Supervisor: Ding Shuye Academic Degree Applied for:Master of Engineering Speciality: Electric Machines and Electric Apparatus Date of Oral Examination: March, 2015 University: Harbin University of Science and Technology 硕士学位论文原创性声明本人郑重声明:此处所提交的硕士学位论文《永磁同步牵引电机温度场研究》,是本人在导师指导下,在攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知,论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名: 日期: 年月日硕士学位论文使用授权书《永磁同步牵引电机温度场研究》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有, 本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定,同意学校保留并向有关部门提交论文和电子版本,允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文,可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密,在年解密后适用授权书。不保密√。(请在以上相应方框内打√) 作者签名: 日期: 年月日导师签名: 日期: 年月日哈尔滨理工大学工学硕士学位论文- I- 永磁同步牵引电机温度场研究摘要随着高速铁路的迅速发展及高性能永磁材料的出现,永磁牵引电机在轨道交通领域中的研究与应用日益广泛。永磁牵引电机拥有高效率、高功率因数、体积小、噪声低等传统异步牵引电机所无法比拟的优点,使得其在机车牵引中的应用具有很好的发展前景。然而由于永磁牵引电机的体积小、功率密度高,电机的安装空间又有限,如果电机内的热量不能及时散出,永磁牵引电机将会有失磁的风险。因此,对永磁同步牵引电机的温度场分布进行深入的研究显得尤为重要。本文以一台600kW永磁同步牵引电机为例,基于流体力学和传热学理论,并结合电机实际通风结构,建立了流体场和温度场耦合求解模型,采用有限体积法对电机的流体、温度耦合场进行了仿真计算,得到了电机内部的温升分布,对电机定子铁心、定子绕组、转子铁心及永磁体的温升分布规律进行了全面深入的分析,确定了电机内的最高温升位置,并将温升计算结果与实测值进行了比较,验证了计算结果的准确性。在此基础上,对影响电机温升分布的敏感性因素进行了分析,为永磁牵引电机的设计提供理论参考。为了进一步降低电机的温升,文中还对永磁牵引电机的通风散热结构进行了优化设计,将不同方案下电机的流体场和温度场进行了仿真计算,并将在不同方案下得到的计算结果进行了对比分析,以寻求最优通风散热设计方案。关键词永磁牵引电机;温度场;有限体积法;结构优化哈尔滨理工大学工学硕士学位论文- II- Temperature Field Research of Permanent Synchronous Traction Motor Abstract With the rapid development of high-speed railway and the emergence of high performancepermanent materials, the research and application of permanent traction motor in the field of rail transportation is increasingly widespread. Permanent traction motor has the