原创《多旋转部件无刷励磁机改进方案三维流场》：本论文主要论述了励磁机论文范文相关的参考文献,对您的论文写作有参考作用。
摘 要：为了研究无刷励磁机在整流盘和转子间增加机座环板结构对流场涡流尺寸的影响,建立了无刷励磁机的整机流场的物理模型,基于流体动力学原理（CFD）,采用有限体积法,在计算域内对三维湍流流场进行了数值求解,得到了额定转速时,增加机座环板后,无刷励磁机内部各部分流场分布特点.结果表明,整流盘和转子间增加机座环板结构,有效减少了检修空间处的大涡流尺度范围.和现运行方案的计算结果相比,该方案的入口体积流量增加了13.89%,结果准确.为进一步优化该励磁机冷却风路系统提供了理论依据.
关键词：机座环板；流场；计算流体动力学；数值模拟；无刷励磁机
DOI：10.15938/j.jhust.2017.03.014
中图分类号： TM311
文献标志码： A
文章编号： 1007-2683（2017）03-0080-05
Abstract：To study deeply the influence of the frame ring plate increased between rectifier wheel and rotor on the size of eddy current of fluid field of brushless exciter, the fluid field of complete brushless exciter model is established. Based on the computational fluid dynamics （CFD） principles ,the finite volume method is adopted to simulate and analyze the three dimensional turbulent flow field in the computational domain. The distribution character of the fluid field for the brushless exciter is obtained under rated speed,after increasing the frame ring plate between rectifier wheel and rotor. The results show increased the frame ring plate between rectifier wheel and rotor can decrease effectively the size of eddy current in the air region between rectifier wheel and rotor. Compared with the result of running scheme, the air volume flow rate of the scheme has increased 13.89% and the result is accuracy. It provides theoretical basis for further optimizing the air ducts structure of the brushless exciter .
Keywords：frame ring plate； flow field； CFD； numerical simulation； brushless exciter
0 引 言
无刷励磁系统包括无刷励磁机和旋转整流装置两部分组成,无刷励磁机电枢中产生交流电流,通过和转轴连接的导体流入整流装置,进行交流变直流的转换.无刷励磁机和主轴同轴相连,是同步电动机的重要组成部分,直接影响电动机的运行效率.在励磁机的运行过程中,有时会出现由于局部温度过高而造成的损坏,这涉及到励磁机通风冷却的问题,因此,对无刷励磁机的通风冷却系统的研究显得尤为重要.
近年来,国内外学者对励磁机进行了广泛的研究.文[1]研究了核电发电机配套机组的5800kW无刷励磁机的绝缘材料和绝缘结构,文[2]介绍了100MW汽轮发电机及励磁机通风系统的改进,文[3]提出一种适用于无刷励磁同步电机的无位置传感器起动控制技术,文[4]给出了用非破坏性方法来检测无刷励磁机的双侧整流盘故障,文[5]说明了旋转无刷励磁机到静态无刷励磁机的主要励磁系统的改造过程.由于整流二极管处于高速旋转的状态,在实际运行中,二极管发生损坏的情况时有发生[6].文[7]介绍了磁极线圈过热烧损问題并提出相应改进方案.文[8]给出了无刷励磁机旋转部位的故障分析及处理办法.文[9]描述了在二极管运行故障时建立多相凸极同步电动机配套用的无刷励磁机模型的一种原始数学方法.文[10]基于半机模型分析了一种优化设计,新型无刷励磁机的三维热流场,需设置周期等边界条件.针对各类发电机和电动机的流场研究方法为大家所熟知,例如有限体积法[11,13]、有限元法[1419]等,且采用以上两种方法的较为常见.文献[20]综合分析了热网络法、有限元法、有限体积法在电机温度场计算时的优缺点,但在国内外用实验方法来解决这类问题的文献较为少见.
针对现运行的励磁机通风方案（方案A）存在的憋风缺点,整流盘空气区温度高[10],进行了局部风路改进,在右整流轮靠近转子侧增加一个环向机座环板（改进方案B）,试图减小机座内三个旋转部件之间的涡流区.该类问题特点是：同轴上三个旋转部件,定转子间气隙高度较小,仅3mm,定转子部分空气动力场还受到两旋转整流盘的旋转吸风作用影响,具有研究价值.故对其流场应用有限体积法进行了数值模拟,并和现运行方案进行比较,分析并检验其准确性.
1 物理模型
无刷励磁机是向同步电动机提供励磁电流建立磁场的旋转电机,其结构相对复杂,双侧整流盘和转子三个旋转部件通过转轴连接.无刷励磁机整机流场模型不便于观看内部详细结构,而为了更清楚的显示内部结构,图1给出的是计算区域内的励磁机内部的结构图.物理模型由以下几部分组成：图1中空的部分为固体部分：在1和5之间为机座、3对应固体为转轴、4对应固体为转子、2对应固体为双侧整流盘、新增机座环板6和原有机座环板7.定转子沿轴向共分布6个风沟,风沟的宽度为10mm,靠近旋转双侧整流盘侧风沟序号为1,其它2～6号风沟位置见图.
励磁机论文参考资料：
结论：多旋转部件无刷励磁机改进方案三维流场为关于对写作励磁机论文范文与课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文交流励磁机工作原理论文开题报告范文和相关文献综述及职称论文参考文献资料下载有帮助。
