光伏产业用真空泵屏蔽式电动机设计研究

【摘要】：真空泵用屏蔽电动机具有完全密封、高可靠、低噪音等特点，是营造光伏太阳能产业生产线环境的关键设备。由于定转子间金属屏蔽筒受到旋转磁场的作用产生电磁感应损耗，进而产生发热引起屏蔽筒温升、热变形和热应力，直接导致屏蔽筒膨胀、起鼓、破裂和泄漏，影响太阳能光伏元器件的品质和成品率；有时候会造成整条生产线成批部件报废，经济损失很大。探索真空泵屏蔽电动机泄漏的根源和探寻改进方法和措施是亟待解决的实际工程难题，本文采用有限元分析方法，对真空泵屏蔽电动机损耗、温升、热变形和热应力进行分析。 首先，回顾了屏蔽电动机的发展历史，总结了屏蔽电动机的结构、原理和特点，分析屏蔽筒电磁感应损耗的计算方法和存在问题。使用商业有限元分析软件对屏蔽电动机屏蔽筒涡流分布仿真计算，得到屏蔽电动机屏蔽筒电磁感应损耗、定转子铁耗和定子铜耗，分析对比电阻率不同材料制成屏蔽筒时屏蔽电动机各项损耗的变化。 其次，建立真空泵屏蔽电动机温度场分析模型，结合ANSOFT仿真得到各部分损耗数值，利用ANSYS软件计算，分析不同屏蔽筒材料屏蔽电动机温度分布特点。提取屏蔽电动机温度分布曲线，揭示了屏蔽电动机在稳定运行时主要部件之间温度的关系。 再次，将真空泵屏蔽电动机温度场计算结果导入ANSYS应力场计算中，得到了屏蔽电动机稳定运行时定子屏蔽筒的热变形和热应力，通过对不同材料定子屏蔽筒热变形、热应力和端部应力的对比分析，得出屏蔽筒材料选材合理化结论。 最后，在温度场分析的基础上，对改进的“礼帽”形屏蔽筒应力场进行了分析，并与传统屏蔽筒应力场对比，验证该新型屏蔽筒的可行性与有效性。 【关键词】：屏蔽电动机 真空泵 电磁感应损耗 温度场 热变形
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TB752;TM302
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-13
• 1.1 真空泵的发展与应用8-9
• 1.2 真空泵屏蔽电动机的发展趋势与优缺点9
• 1.3 涡流分析与温升及热应力研究的目的和方法9-11
• 1.3.1 损耗分析的目的和方法9-10
• 1.3.2 温升及热应力研究的目的和方法10-11
• 1.4 本课题的来源、意义、内容和主要工作11-13
• 1.4.1 本课题的选题来源及其意义11-12
• 1.4.2 本课题的研究内容12
• 1.4.3 本课题完成的工作12-13
• 第2章 真空泵屏蔽电动机的涡流场分析13-26
• 2.1 涡流场的理论基础13
• 2.2 真空泵屏蔽电动机的涡流分析基础13-19
• 2.2.1 真空泵屏蔽电机的结构特征13-15
• 2.2.2 真空泵屏蔽电动机技术参数和主要尺寸15-16
• 2.2.3 屏蔽电机材料的给定16-17
• 2.2.4 屏蔽电机性能分析初设定17-19
• 2.3 真空泵屏蔽电动机性能分析19-25
• 2.3.1 屏蔽电动机起动特性分析19
• 2.3.2 屏蔽电动机二维涡流场分析19-23
• 2.3.3 屏蔽筒三维涡流场分析23-25
• 2.4 本章小结25-26
• 第3章 真空泵屏蔽电动机的温度场分析26-35
• 3.1 真空泵屏蔽电动机温度场分析26-27
• 3.2 电机温度场分析的传热学要点27-29
• 3.3 温度场稳态分析条件设定29-30
• 3.3.1 真空泵屏蔽电动机温度场三维建模29
• 3.3.2 温度场材料的给定29
• 3.3.3 温度场热负荷与散热系数的给定29-30
• 3.4 真空泵屏蔽电动机温度场结果分析30-33
• 3.5 本章小结33-35
• 第4章 屏蔽筒的热应力分析与改善35-45
• 4.1 热弹性力学基本方程35
• 4.2 屏蔽筒热应力及其危害35-36
• 4.3 真空泵屏蔽电动机应力场描述36-37
• 4.3.1 应力计算模型的建立36-37
• 4.3.2 材料属性的给定37
• 4.4 应力计算结果分析37-41
• 4.5 新型屏蔽筒结构分析41-44
• 4.6 本章小结44-45
• 第5章 结论45-47
• 参考文献47-49
• 在学研究成果49-50
• 致谢50

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

屏蔽电泵及其应用    刘立刚,常焕良,于玉平

屏蔽电机定子屏蔽套损耗的计算与分析    谢世强;杨嘉祥;

屏蔽电机的磁场与屏蔽层损耗的解析计算    孙桂瑛,邹继斌,李连锋,李梦启,索文旭,李春廷

立式高温高压屏蔽电泵堵转问题机理分析    韩志秋;郭小佳;邢乃国;

无泄漏泵技术及其应用    孔繁余

屏蔽式感应电动机的设计特点    李革,李德成,杨霞

双屏蔽复合转子电机涡流损耗分析    梁艳萍;张建涛;索文旭;赵博;胡刚;

永磁同步电机磁钢涡流损耗模型及其衡量指标    张磊;高春侠;

采煤机用牵引电机发热与传热耦合研究    徐永明;王立英;杨雪;张妨;

120W洗衣机变频电机优化设计    杨宇澄;丁洪涛;

屏蔽电机屏蔽损耗与电机性能的计算与分析    张晓晨;李伟力;曹君慈;

磁力泵磁性联轴器的磁场数值计算    孔繁余;陈刚;曹卫东;孙建;季建刚;

共轴式部分流磁力泵的研制    吴开荣,孔繁余,陈刚

高速磁力泵轴向力平衡计算    孔繁余,刘建瑞,施卫东,刘厚林,陈刚

核反应堆冷却泵屏蔽式感应电机屏蔽套涡流损耗分析与计算    王雨诗;姚振强;沈洪;

磁力泵磁性联轴器的三维模拟计算与分析    孔繁余;冯子政;柏宇星;黄丹;

小功率高速磁力泵的研制    孔繁余,刘建瑞,施卫东,陈刚

大连海密梯克泵业有限公司竞争战略研究    邹立莉

核主泵屏蔽套激光焊接质量对涡流损耗的影响    蒋立佳

新型无刷绕线异步电动机的研究    李纯清

屏蔽电机的屏蔽套涡流损耗计算与动态特性分析    谢世强

AP1000屏蔽电机主泵屏蔽套力学分析    冯颖慧

离网型风力发电机在不同状态下的电磁与温度场计算分析    马莉

大连海密梯克泵业的营销策略研究    曹香山

无泄漏电泵损耗分析和轴向力平衡新方法研究    刘国明

悬浮式磁力泵设计方法的研究    曹卫东

高速磁力驱动离心泵设计与研究    陈刚

斜槽异步电动机的多截面有限元法分析    江建中,傅为农

屏蔽式感应电动机屏蔽套损耗的计算及减少途径    孙树林,李觉民

屏蔽电动机的一些设计特点    俞惠敏;

再论屏蔽式异步电动机的设计特点    马德鑫

斜槽异步电机起动过程的时步法有限元计算    傅为农,江建中

屏蔽电动机屏蔽套的设计特点及常见问题的预防措施    宋艳文,林艳江

屏蔽电机屏蔽损耗与电机性能的计算与分析    张晓晨;李伟力;曹君慈;

屏蔽电泵结构的探讨    夏盛

基于二维解析法的光滑表面实心转子感应电机附加损耗的研究    常正峰;黄文新;胡育文;刘陵顺;

异步电机斜槽转子三维涡流场计算    王泽忠，严烈通

影响电动机节能运行的两个方面    刁树华;

提高电动机的效率    陈思信;

新能效标准对电动机出口的影响及应对    张勇;王庆东;

高效率电动机的进展    张利民;张辉;

电动机效率试验方法对比研究    刘庆;闫利丽;

高效率电动机的进展    张利民;

电动机效率计算法    车秀岩;

电动机设备的节约用电    福井良夫;彭友元;

比较几种电动机效率试测方法    华幼林;

关于电动机效率和功率的讨论    彭友元;

节能型电动机现状调查    本报记者 李剑琦

江苏 超高效节能电动机获转化资金支持    记者　过国忠

火电厂电机节能潜力巨大    本报记者 张哲

光伏产业用真空泵屏蔽式电动机设计研究    孙睿