The invention discloses a large direct drive motor stator cooling structure optimization design method, implementation steps including: setting the thickness of heat dissipation of initialization, establishing ontology model of motor stator wind with radiating structure, wind electric motor stator body model stiffness analysis of stator, stator stiffness does not meet the requirements to modify the thickness parameter, meet requirements continue electromagnetic simulation and calculation of loss and temperature field analysis to determine the thermal performance parameters under the current thickness, does not meet the cooling performance requirements are modified thickness parameters, otherwise the current thickness of the output parameters. The invention is characterized in that the surface of the stator with cooling structure, simple structure, ingenious design, can improve the heat dissipation performance of the motor, the thickness of the reasonable design, under the premise of ensuring the structural safety of the stator stiffness, achieve good cooling performance, reduce the weight of the fan generator, save cost, improve efficiency and prolong the wind wind motor machine service life, can be large-scale promotion.
【技术实现步骤摘要】
一种大型直驱风电机定子散热结构优化设计方法
本专利技术涉及大型直驱风电机的定子设计技术,具体涉及一种大型直驱风电机定子散热结构优化设计方法。
技术介绍
随着风电机组单机容量的不断增大,发电机承受的负荷也越来越高,使得其定子绕组的发热量越来越严重,对风电机的安全稳定运行造成了很大影响,并且现有的风电机定子结构散热性能较差,表面积较小,热量不易散失,直接影响风电机的输出功率和使用寿命,因此,一种能改善风电机散热性能,提高电机效率及寿命的风电机定子散热结构是很有必要进行设计的,但随意的加装散热装置不仅增加风电机成本,还增加了其重量,且结构较复杂,受风电机舱空间的限制,因此,有必要对风电机定子散热结构进行优化设计,保证发电机结构安全的前提下实现散热性能良好且发电机重量减少。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题:针对现有技术的上述问题,提供一种大型直驱风电机定子散热结构优化设计方法,通过在电机定子表面加装散热结构,结构简单、设计巧妙,能够改善电机的散热性能,合理的优化设计其厚度,在保证定子刚度即结构安全的前提下,实现散热性能良好,发电机重量减小,节约风机成本,提高风电机效率和延长风机使用寿命,可进行大规模推广。为了解决上述技术问题,本专利技术采用的技术方案为:一种大型直驱风电机定子散热结构优化设计方法,实施步骤包括:1)初始化设定散热结构的厚度参数;2)建立风电机定子本体模型,且将散热结构通过焊接或浇筑作为风电机定子本体模型的一部分;3)将风电机定子本体模型导入刚度分析软件中并建立有限元分析模型,基于所述有限元分析模型进行不同载荷情况下的定子刚度分析得到风电机定子 ...
【技术保护点】
一种大型直驱风电机定子散热结构优化设计方法,其特征在于实施步骤包括:1)初始化设定散热结构的厚度参数;2)建立风电机定子本体模型,且将散热结构通过焊接或浇筑作为风电机定子本体模型的一部分;3)将风电机定子本体模型导入刚度分析软件中并建立有限元分析模型,基于所述有限元分析模型进行不同载荷情况下的定子刚度分析得到风电机定子形变,将风电机定子形变与预设的定子最大形变进行比较以判断是否满足刚度要求,若风电机定子形变满足定子刚度要求,则跳转执行步骤4);否则,修改散热结构的厚度参数,跳转执行步骤2);4)针对所述有限元分析模型进行电磁仿真、计算大型直驱风电机各部分的损耗;5)将大型直驱风电机各部分的损耗作为温度场仿真分析的初始条件、充当热源,以额定工况下的载荷损耗作为温度场分析的热源初始条件,针对大型直驱风电机的定子本体进行温度场分析计算,得到定子本体的温度场分布,通过后处理器进行后处理,得到大型直驱风电机各部分的温升,确定散热结构在当前厚度参数下的散热性能;6)判断散热结构在当前厚度参数下的散热性能是否满足大型直驱风电机的散热性能要求,如果不满足散热性能要求,则修改散热结构的厚度参数,跳转执行 ...
【技术特征摘要】
1.一种大型直驱风电机定子散热结构优化设计方法,其特征在于实施步骤包括:1)初始化设定散热结构的厚度参数;2)建立风电机定子本体模型,且将散热结构通过焊接或浇筑作为风电机定子本体模型的一部分;3)将风电机定子本体模型导入刚度分析软件中并建立有限元分析模型,基于所述有限元分析模型进行不同载荷情况下的定子刚度分析得到风电机定子形变,将风电机定子形变与预设的定子最大形变进行比较以判断是否满足刚度要求,若风电机定子形变满足定子刚度要求,则跳转执行步骤4);否则,修改散热结构的厚度参数,跳转执行步骤2);4)针对所述有限元分析模型进行电磁仿真、计算大型直驱风电机各部分的损耗;5)将大型直驱风电机各部分的损耗作为温度场仿真分析的初始条件、充当热源,以额定工况下的载荷损耗作为温度场分析的热源初始条件,针对大型直驱风电机的定子本体进行温度场分析计算,得到定子本体的温度场分布,通过后处理器进行后处理,得到大型直驱风电机各部分的温升,确定散热结构在当前厚度参数下的散热性能;6)判断散热结构在当前厚度参数下的散热性能是否满足大型直驱风电机的散热性能要求,如果不满足散热性能要求,则修改散热结构的厚度参数,跳转执行步骤2);如果满足散热性能要求,则将散热结构当前的厚度参数输出...
【专利技术属性】
技术研发人员:高剑,黄守道,王云强,李慧敏,罗德荣,
申请(专利权)人:湖南大学,
类型:发明
国别省市:湖南,43
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