一种扁线电机温度场分析中定子绕组等效方法技术

本发明专利技术公开了一种扁线电机温度场分析中定子绕组等效方法，包括定子绕组建模方法和定子绕组等效热导率计算方法；所述的定子绕组建模方法包括定子扁线建模方法和定子绝缘建模方法；所述的定子绕组等效热导率计算方法包括定子扁线热导率计算方法、定子线圈绝缘热导率和等效绝缘厚度计算方法。本发明专利技术的方法增强了扁线电机定子温度场分析结果的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种扁线电机温度场分析中定子绕组等效方法
本专利技术属于电机温度场模拟
，具体涉及一种扁线电机温度场分析中定子绕组等效方法。
技术介绍
电机是将电能从最初的能源形式转换过来的重要桥梁，是将大部分电能转换为机械能的装置。随着电机设计水平的提高和电机制造业的发展，电机冷却方式、材料及工艺得到很大改进，电机的单机容量在不断增大，电机电磁负荷和热负荷也随之提高，电机运行时产生的单位体积损耗不断增长，使得电机发热严重，过高的温升会降低绝缘寿命甚至破坏绝缘、影响电机输出转矩能力，对于永磁电机更会造成永磁体的不可逆退磁，直接威胁电机性能和运行可靠性。对电机的热问题的研究一直是电机研究中的一个重要方面，散热问题直接影响电机的使用寿命和运行的可靠性，例如定子绕组发生短路故障时，数值很大的短路电流会产生过热，烧毁绕组和铁心，对于大型扁线电机来说更是如此，因此准确地计算和研究扁线电机的温升问题是电机设计、制造和运行部门共同关心的问题。在目前对扁线电机温度场分析中，对于定子绕组的处理，存在多种处理方法，比较简单的处理方法是将每层扁线集中等效为单一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种扁线电机温度场分析中定子绕组等效方法，其特征在于：包括以下步骤/n步骤S110，根据所分析电机的冷却类型，采取不同的等效策略：对于包括端部灌封在内的端部以热传导为主要冷却方式的电机，建立每层槽内绕组和多层绝缘等效模型，端部绕组截面与槽内绕组一致，端部绕组绝缘通过在端部绕组各方向表面加载绝缘厚度和热导率形式模拟；对于包括端部风冷或油冷电机在内的端部以热对流为主要冷却方式的电机，槽内等效方法与端部以热传导为主要冷却方式电机一致，端部绕组截面则改为包绝缘后尺寸，并针对需加载的端部绕组各方向绝缘的厚度和热导率作相应的等效计算；/n步骤S120，根据扁线电机所选用的扁线尺寸、各方向布置根数，确定...

【技术特征摘要】
1.一种扁线电机温度场分析中定子绕组等效方法，其特征在于：包括以下步骤
步骤S110，根据所分析电机的冷却类型，采取不同的等效策略：对于包括端部灌封在内的端部以热传导为主要冷却方式的电机，建立每层槽内绕组和多层绝缘等效模型，端部绕组截面与槽内绕组一致，端部绕组绝缘通过在端部绕组各方向表面加载绝缘厚度和热导率形式模拟；对于包括端部风冷或油冷电机在内的端部以热对流为主要冷却方式的电机，槽内等效方法与端部以热传导为主要冷却方式电机一致，端部绕组截面则改为包绝缘后尺寸，并针对需加载的端部绕组各方向绝缘的厚度和热导率作相应的等效计算；
步骤S120，根据扁线电机所选用的扁线尺寸、各方向布置根数，确定含扁线绝缘的每层绕组形状尺寸和定位尺寸；
步骤S130，根据所述的等效策略和线圈层数、尺寸，建立扁线电机绕组和定子槽内绝缘的几何模型；
步骤S140，根据所述的等效策略，计算槽内绕组扁线各向异性热导率和槽内绕组外表面的绝缘等效热导率；
步骤S150，根据端部绕组几何模型和加载热导率，计算端部绕组各方向需加载的等效绝缘厚度；
步骤S160，分别加载槽内绕组和槽内多层绝缘的等效热导率，端部绕组等效热导率、各方向加载等效绝缘厚度和端部绝缘等效热导率，完成电机温度场三维分析。


2.根据权利要求1所述的一种扁线电机温度场分析中定子绕组等效方法，其特征在于，所述的步骤S120具体包括：根据单根扁线的宽度、厚度和每层绕组根数，计算等效的每层扁线的槽宽和槽高方向尺寸，并保证等效后的每层扁线与等效前的每层线圈径向及周向定位尺寸不变。


3.根据权利要求1所述的一种扁线电机温度场分析中定子绕组等效方法，其特征在于，所述的步骤S130的几何模型中的定子线圈层数、长度、定位尺寸保持与等效前一致，定子槽内多层绝缘材料等效为单一绝缘材料，建立实体模型，定子端部绕组绝缘不建立实体模型，根据绕组绝缘实际绕包情况，计算绕组每个方向需加载的端部绝缘厚度值。


4.根据权利要求1所述的一种扁线电机温度场...

【专利技术属性】
技术研发人员：张松，张立春，张文敏，
申请(专利权)人：武汉船用电力推进装置研究所中国船舶重工集团公司第七一二研究所，
类型：发明
国别省市：湖北;42