專(zhuān)利名稱(chēng)：基于Ansys Workbench的潛油電機(jī)溫度場(chǎng)模擬方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基于Ansys Workbench的潛油電機(jī)溫度場(chǎng)模擬方法,屬于潛油電機(jī)溫度場(chǎng)模擬技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
潛油電機(jī)的溫升過(guò)高會(huì)影響它的運(yùn)行狀態(tài)，會(huì)使電機(jī)內(nèi)部耐熱能力薄弱的絕緣材料的壽命縮短，甚至燒毀，因此，在潛油電機(jī)的設(shè)計(jì)和分析中了解其發(fā)熱情況，比較準(zhǔn)確地計(jì)算其溫度場(chǎng)具有實(shí)際意義。由于潛油電機(jī)一般工作于2000-3000m的深油井下，其工作環(huán)境惡劣，結(jié)構(gòu)、散熱條件等因素比較復(fù)雜，這都給溫度的計(jì)算帶來(lái)一定的困難。目前傳統(tǒng)的對(duì)潛油電機(jī)溫度場(chǎng)進(jìn)行分析的方法都是從整體考慮，并且計(jì)算的結(jié)果多為平均值。這種方式不利于對(duì)潛油電機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，以進(jìn)行過(guò)熱保護(hù)，因此不能保證其安全穩(wěn)定進(jìn)行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有潛油電機(jī)的溫度場(chǎng)分析方法不能對(duì)潛油電機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，以進(jìn)行過(guò)熱保護(hù)的問(wèn)題，提供了一種基于Ansys Workbench的潛油電機(jī)溫度場(chǎng)模擬方法。本發(fā)明所述基于Ansys Workbench的潛油電機(jī)溫度場(chǎng)模擬方法,它包括以下步驟:步驟一:在SolidWorks系統(tǒng)中對(duì)潛油電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子進(jìn)行三維建模，獲得潛油電機(jī)模型；步驟二:將潛油電機(jī)模型導(dǎo)入到Ansys Workbench系統(tǒng)中，米用Ansys Workbench系統(tǒng)對(duì)潛油電機(jī)模型進(jìn)行自動(dòng)網(wǎng)格剖分；步驟三:對(duì)自動(dòng)網(wǎng)格剖分后的潛油電機(jī)模型的溫度場(chǎng)進(jìn)行分析，采用潛油電機(jī)的熱力學(xué)微分方程和熱力學(xué)微分方程邊界條件，確定潛油電機(jī)模型求解域的溫度場(chǎng)，該溫度場(chǎng)為由對(duì)流散熱產(chǎn)生的溫度場(chǎng)；步驟四:根據(jù)潛油電機(jī)的熱力學(xué)微分方程和熱力學(xué)微分方程邊界條件設(shè)置潛油電機(jī)模型的模型材料、初始邊界條件和負(fù)載，進(jìn)行潛油電機(jī)仿真，獲得潛油電機(jī)在不同負(fù)載下定子、轉(zhuǎn)子和導(dǎo)條的溫度場(chǎng)分布云圖。所述步驟三中采用潛油電機(jī)的熱力學(xué)微分方程和熱力學(xué)微分方程邊界條件，確定潛油電機(jī)模型求解域的溫度場(chǎng)的具體方法為:所述潛油電機(jī)的熱力學(xué)微分方程為:
權(quán)利要求
1.一種基于Ansys Workbench的潛油電機(jī)溫度場(chǎng)模擬方法,其特征在于,它包括以下步驟: 步驟一:在SolidWorks系統(tǒng)中對(duì)潛油電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子進(jìn)行三維建模，獲得潛油電機(jī)模型； 步驟二:將潛油電機(jī)模型導(dǎo)入到Ansys Workbench系統(tǒng)中，采用Ansys Workbench系統(tǒng)對(duì)潛油電機(jī)模型進(jìn)行自動(dòng)網(wǎng)格剖分； 步驟三:對(duì)自動(dòng)網(wǎng)格剖分后的潛油電機(jī)模型的溫度場(chǎng)進(jìn)行分析，采用潛油電機(jī)的熱力學(xué)微分方程和熱力學(xué)微分方程邊界條件，確定潛油電機(jī)模型求解域的溫度場(chǎng)，該溫度場(chǎng)為由對(duì)流散熱產(chǎn)生的溫度場(chǎng)； 步驟四:根據(jù)潛油電機(jī)的熱力學(xué)微分方程和熱力學(xué)微分方程邊界條件設(shè)置潛油電機(jī)模型的模型材料、初始邊界條件和負(fù)載，進(jìn)行潛油電機(jī)仿真，獲得潛油電機(jī)在不同負(fù)載下定子、轉(zhuǎn)子和導(dǎo)條的溫度場(chǎng)分布云圖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于AnsysWorkbench的潛油電機(jī)溫度場(chǎng)模擬方法,其特征在于，所述步驟三中采用潛油電機(jī)的熱力學(xué)微分方程和熱力學(xué)微分方程邊界條件，確定潛油電機(jī)模型求解域的溫度場(chǎng)的具體方法為: 所述潛油電機(jī)的熱 力學(xué)微分方程為:
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于Ansys Workbench的潛油電機(jī)溫度場(chǎng)模擬方法,其特征在于，所述步驟四中獲得潛油電機(jī)在不同負(fù)載下定子、轉(zhuǎn)子和導(dǎo)條的溫度場(chǎng)分布云圖的具體方法為:根據(jù)潛油電機(jī)的熱力學(xué)微分方程和熱力學(xué)微分方程邊界條件確定潛油電機(jī)單位體積生熱率qv ; 然后根據(jù)潛油電機(jī)的定子阻值、轉(zhuǎn)子阻值、額定工作電流和額定工作電壓確定轉(zhuǎn)子繞組的銅損P^oppct:
全文摘要
基于Ansys Workbench的潛油電機(jī)溫度場(chǎng)模擬方法，屬于潛油電機(jī)溫度場(chǎng)模擬技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有潛油電機(jī)的溫度場(chǎng)分析方法不能對(duì)潛油電機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，以進(jìn)行過(guò)熱保護(hù)的問(wèn)題。它在SolidWorks系統(tǒng)中對(duì)潛油電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子進(jìn)行三維建模，獲得潛油電機(jī)模型；將潛油電機(jī)模型導(dǎo)入到Ansys Workbench系統(tǒng)中，進(jìn)行自動(dòng)網(wǎng)格剖分；采用潛油電機(jī)的熱力學(xué)微分方程和熱力學(xué)微分方程邊界條件，確定潛油電機(jī)模型求解域的溫度場(chǎng)；進(jìn)行潛油電機(jī)仿真，獲得潛油電機(jī)在不同負(fù)載下定子、轉(zhuǎn)子和導(dǎo)條的溫度場(chǎng)分布云圖。本發(fā)明用于潛油電機(jī)溫度場(chǎng)的仿真。
文檔編號(hào)G06F17/50GK103246764SQ20131013805
公開(kāi)日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月19日
發(fā)明者王立國(guó), 徐殿國(guó), 安天琪, 韓宇澤, 吳松霖, 胡東, 張世博 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)