混合通风异步电动机风路结构优化研究.docx

混合通风异步电动机风路结构优化研究 本课题以YXKK560-8异步电动机作为研究对象，结合设计经验，并通过仿真分析等方式，优化电机结构，以降低通风损耗然后通过风路试验对优化结果进行验证，以掌握常规高效异步电动机产品的风路分布规律，以及绕组温升和铁心温度的分布情况，并通过优化风扇尺寸等多方面寻求降低通风损耗的方法和思路，为以后常规高效异步电动机的设计提供技术积累1. 电机参数该项目研究对象为YXKK560-8空空冷异步电动机，满足系列电机设计原则其起动转矩和功率因数满足《JB T10315.2-2002YKK,YKK-W系列高压三相异步电动机技术条件》技术要求通过优化绝缘结构，降低主绝缘厚度，提高槽满率等措施，提高电机效率电机具体参数如表1-1所示表1-1 YXKK560-8电机参数表额定功率/kW560定子齿磁密/Gs15480额定电压/kV10定子轭磁密/Gs12801额定电流/A52转子齿磁密/Gs13702额定转速/rpm744转子轭磁密/Gs10858堵转电流倍数5.72定子热负荷/A2/mm1848堵转转矩倍数1.74效率/%94.9最大转矩倍数1.94功率因数0.82982. 结构设计电机为鼠笼型异步电动机，空空冷却结构。

定子采用整体箱式机座，转子为鼠笼结构，带滚动轴承电机尾端安装有外风罩及外风扇在该电机的结构设计阶段，做了一系列优化设计，主要包括以下内容：1. 根据高效样机研制成果，定转子通风沟宽分别为6mm、8mm2. 减小铁心平均段长（36mm），增加通风沟数，以增加散热面积3. 根据总结的风扇计算公式，选择小的风扇外径，以及大的叶片宽度本项目外风扇外径为Φ890mm，内径为Φ610mm，宽度为210mm4. 外风扇选用后倾式离心风扇，减少损耗；5. 风扇罩带蜗壳结构，提高风扇效率；6. 机座进出风口处，下半部分设计导风弧板；7. 增加转子肋板高度（由参考电机的95mm增加到120mm），以增加磁轭通风面积8. 冷却器内外风路拐角处设计导风弧板9. 通过内风路计算，设计冷却器内风路隔板（相邻间距465mm，过风高度285mm）3. 电机风路结构电动机采用空空冷却电动机的通风结构如图3-1所示对于内风路，电动机采用轴向和径向结合的混合通风结构图3-1电动机通风结构4. 风路试验为了积累电机内部及外部的风阻、风温、风压等数据，以及了解风扇特性本课题对电机做了一系列的风路试验1. 试验方案及测点布置试验包括通风试验和温升试验两部分，主要试验方案包括：（1）在750r/min、600 r/min、500 r/min、400r/min转速下测得内、外风路风量和压力，以测量电机正常工作时的内外风路风量以及空冷器一次风路和二次风路阻力特性；（2）调节冷却器一次风路风阻测量外风扇气动特性；（3）在额定转速、同一工况下分别测量带外风扇和不带外风扇电机输入损耗，相减得到外风扇工作损耗；（4）压力测量采用静压模块、风量测量采用断面平均速度法、温度测量使用热电偶。

图4.1-1测点布置1. 通风试验主要结果图4.2-1冷却器一次风路风阻曲线图4.2-2冷却器二次风路风阻曲线由图4.2-1~3可见，冷却器一次风路特性曲线计算结果和试验结果比较吻合外风扇工作点为（2.4m3/s，240Pa），与计算值（2.8m3/s，300Pa）接近内风扇工作点[试验值（1.45m3/s，452Pa），与计算值（1.35m3/s，500Pa）接近1. 温升试验图4-1定子铁心温度分布图4-2线圈端部测温试纸测试结果4.3.1定子铁心轴向温度分布规律由图4-1可知，定子铁心较短，未引起明显的分流效应，温度分布比较均匀4.3.2定子线圈端部温度分布试验结果表明，所有位置测温试纸69刻度全部未变色，表明端部线圈温度较低，主要原因一是试验时环境温度较低（5℃）5. 课题总结1. 试验电机的通风效果好，温升低，表明该电机结构优化设计合理1. 定转子通风沟宽度取值，风扇选型及计算方法、风扇罩结构设计等均可指导其它异步电机设计2. 试验结果与仿真计算结果具有较好的一致性，表明仿真计算方法合理、结果准确3. 风路测量试验方案合理、可行，适用于所有混合通风异步电机3-全文完-。