三相感應(yīng)電動機瞬態(tài)溫升計算模型的制作方法
【專利說明】
[0001 ] 技術(shù)領(lǐng)域:
[0002]本實用新型涉及一種三相感應(yīng)電動機瞬態(tài)溫升計算模型。
[0003]【背景技術(shù)】:
[0004]緊湊型高效感應(yīng)高壓機符合節(jié)能環(huán)保的要求，與原系列中型高壓電機相比，同容量電機的中心高降低了兩個等級；電機的功率密度增加將會導(dǎo)致電機起動過程的生熱率加快，使電機內(nèi)的發(fā)熱問題變得更為突出；傳統(tǒng)的目前工程中一般采用計算絕熱溫升并乘以相應(yīng)的經(jīng)驗系數(shù)得到電機的實際溫升曲線，計算方法簡單，但計算誤差較大，尤其對新系列電機的計算誤差較大;利用數(shù)值計算方法求解瞬態(tài)溫度場可以獲得電機內(nèi)溫度分布，但建模和加載復(fù)雜，計算耗時。
[0005]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0006]本實用新型的目的是提供一種三相感應(yīng)電動機瞬態(tài)溫升計算模型。
[0007]上述的目的通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn):
[0008]一種三相感應(yīng)電動機瞬態(tài)溫升計算模型，其組成包括:殼體和PC機，所述的殼體內(nèi)分別安裝有瞬態(tài)溫升的轉(zhuǎn)子網(wǎng)絡(luò)等效模塊、瞬態(tài)溫升定子網(wǎng)絡(luò)等效模塊和各測量節(jié)點的引出線，所述的各測量節(jié)點的引出線匯接在一個端子排上，所述的端子排連接PC機。
[0009]所述的三相感應(yīng)電動機瞬態(tài)溫升計算模型，所述的瞬態(tài)溫升的轉(zhuǎn)子網(wǎng)絡(luò)等效模塊包括轉(zhuǎn)子鐵芯熱容、轉(zhuǎn)子鐵芯損耗、轉(zhuǎn)子鐵芯與轉(zhuǎn)子內(nèi)部氣隙間熱阻和轉(zhuǎn)子鐵芯與通風(fēng)溝間熱阻，所述的各等效模塊一端分別對空連接，另一端連接在一起與轉(zhuǎn)子鐵芯與繞組間傳導(dǎo)熱阻連接，所述的轉(zhuǎn)子鐵芯與繞組間傳導(dǎo)熱阻又分別與轉(zhuǎn)子端部與冷卻氣體間熱阻、轉(zhuǎn)子繞組損耗、轉(zhuǎn)子通風(fēng)溝中繞組的散熱熱阻、轉(zhuǎn)子繞組的熱容和轉(zhuǎn)子繞組與氣隙間徑向熱阻連接，所述的轉(zhuǎn)子鐵芯與繞組間傳導(dǎo)熱阻與轉(zhuǎn)子端部與冷卻氣體間熱阻、轉(zhuǎn)子繞組損耗、轉(zhuǎn)子鐵芯與繞組間傳導(dǎo)熱阻、轉(zhuǎn)子通風(fēng)溝中繞組的散熱熱阻、轉(zhuǎn)子繞組的熱容的另一端分別與殼體上的導(dǎo)電體連接，所述的轉(zhuǎn)子繞組與氣隙間徑向熱阻又與定子繞組與氣隙間徑向熱阻連接。
[0010]所述的三相感應(yīng)電動機瞬態(tài)溫升計算模型，所述的瞬態(tài)溫升定子網(wǎng)絡(luò)等效模塊包括定子鐵芯熱容、定子鐵芯損耗、定子鐵芯與定子背部氣隙間熱阻和定子鐵芯與通風(fēng)溝間熱阻，所述的各等效模塊一端分別對空連接，另一端連接在一起與定子鐵芯與繞組間傳導(dǎo)熱阻連接，所述的定子鐵芯與繞組間傳導(dǎo)熱阻又分別與定子端部與冷卻氣體間熱阻、定子繞組損耗、定子通風(fēng)溝中繞組的散熱熱阻、定子繞組的熱容和定子繞組與氣隙間徑向熱阻連接，所述的定子鐵芯與繞組間傳導(dǎo)熱阻與定子端部與冷卻氣體間熱阻、定子繞組損耗、定子鐵芯與繞組間傳導(dǎo)熱阻、定子通風(fēng)溝中繞組的散熱熱阻、定子繞組的熱容的另一端分別與殼體上的導(dǎo)電體連接，所述的定子繞組與氣隙間徑向熱阻又與轉(zhuǎn)子繞組與氣隙間徑向熱阻連接。
[0011]所述的三相感應(yīng)電動機瞬態(tài)溫升計算模型，所述的各測量節(jié)點的位置分別是測量點1為定子鐵芯，測量節(jié)點2為定子繞組，測量節(jié)點3為氣隙節(jié)點，測量節(jié)點4為轉(zhuǎn)子導(dǎo)條，測量節(jié)點5為轉(zhuǎn)子鐵芯。
[0012]本實用新型的有益效果:
[0013]1.本實用新型的計算模型與以往將電機繞組和鐵芯視為等溫發(fā)熱體來計算電機暫態(tài)溫升的方法不同；考慮了電機的瞬態(tài)發(fā)熱過程中，電機內(nèi)的熱傳遞過程;例如在電機的起動過程中，尤其是對于大型電機，當(dāng)電機起動時間較長時，較大的起動電流會使繞組溫度升高，而此時鐵芯溫度較低，繞組和鐵芯之間溫度梯度較大，此時繞組和鐵芯之間的熱傳遞過程不可忽略。
[0014]本實用新型的計算模型考慮了電機內(nèi)不同部分間的熱傳遞以及電機與外界對流散熱的情況，可以提高電機瞬態(tài)溫升計算的準(zhǔn)確性。
[0015]本實用新型的計算模型根據(jù)電機具體結(jié)構(gòu)，根據(jù)瞬態(tài)過程電機內(nèi)發(fā)熱特點，合理劃分節(jié)點，建立的電機瞬態(tài)熱網(wǎng)絡(luò)模型;基于物體發(fā)熱需要一個時間過程，當(dāng)物體體積較大時，需時間積累到一定程度，溫度才會有明顯變化，因此與穩(wěn)態(tài)熱網(wǎng)絡(luò)模型不同，建立電機瞬態(tài)熱網(wǎng)絡(luò)模型時，相應(yīng)節(jié)點與周圍環(huán)境之間添加一個熱容，用以考慮電機發(fā)熱的時間過程;將各個節(jié)點的溫升引出，通過PC機即可對模型進行求解，得到整個瞬態(tài)過程電機內(nèi)各節(jié)點的溫度變化情況，提高了電機瞬態(tài)溫升計算的實用性。
[0016]【附圖說明】:
[0017]附圖1是本實用新型的計算模型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]【具體實施方式】:
[0019]實施例1:
[0020]一種三相感應(yīng)電動機瞬態(tài)溫升計算模型，其組成包括:殼體和PC機，所述的殼體9內(nèi)分別安裝有瞬態(tài)溫升的轉(zhuǎn)子網(wǎng)絡(luò)等效模塊、瞬態(tài)溫升定子網(wǎng)絡(luò)等效模塊和各測量節(jié)點的引出線，所述的各測量節(jié)點的引出線匯接在一個端子排4上，所述的端子排連接PC機5。
[0021]實施例2:
[0022]根據(jù)實施例1所述的三相感應(yīng)電動機瞬態(tài)溫升計算模型，所述的瞬態(tài)溫升的轉(zhuǎn)子網(wǎng)絡(luò)等效模塊包括轉(zhuǎn)子鐵芯熱容2、轉(zhuǎn)子鐵芯損耗1、轉(zhuǎn)子鐵芯與轉(zhuǎn)子內(nèi)部氣隙間熱阻10和轉(zhuǎn)子鐵芯與通風(fēng)溝間熱阻11，所述的各等效模塊一端分別對空連接，另一端連接在一起與轉(zhuǎn)子鐵芯與繞組間傳導(dǎo)熱阻13連接，所述的轉(zhuǎn)子鐵芯與繞組間傳導(dǎo)熱阻又分別與轉(zhuǎn)子端部與冷卻氣體間熱阻3、轉(zhuǎn)子繞組損耗12、轉(zhuǎn)子通風(fēng)溝中繞組的散熱熱阻14、轉(zhuǎn)子繞組的熱容15和轉(zhuǎn)子繞組與氣隙間徑向熱阻16連接，所述的轉(zhuǎn)子鐵芯與繞組間傳導(dǎo)熱阻與轉(zhuǎn)子端部與冷卻氣體間熱阻、轉(zhuǎn)子繞組損耗、轉(zhuǎn)子鐵芯與繞組間傳導(dǎo)熱阻、轉(zhuǎn)子通風(fēng)溝中繞組的散熱熱阻、轉(zhuǎn)子繞組的熱容的另一端分別與殼體上的導(dǎo)電體連接，所述的轉(zhuǎn)子繞組與氣隙間徑向熱阻又與定子繞組與氣隙間徑向熱阻18連接。
[0023]實施例3:
[0024]根據(jù)實施例1所述的三相感應(yīng)電動機瞬態(tài)溫升計算模型，所述的瞬態(tài)溫升定子網(wǎng)絡(luò)等效模塊包括定子鐵芯熱容8、定子鐵芯損耗7、定子鐵芯與定子背部氣隙間熱阻22和定子鐵芯與通風(fēng)溝間熱阻23，所述的各等效模塊一端分別對空連接，另一端連接在一起與定子鐵芯與繞組間傳導(dǎo)熱阻21連接，所述的定子鐵芯與繞組間傳導(dǎo)熱阻又分別與定子端部與冷卻氣體間熱阻6、定子繞組損耗20、定子通風(fēng)溝中繞組的散熱熱阻19、定子繞組的熱容17和定子繞組與氣隙間徑向熱阻連接，所述的定子鐵芯與繞組間傳導(dǎo)熱阻與定子端部與冷卻氣體間熱阻、定子繞組損耗、定子鐵芯與繞組間傳導(dǎo)熱阻、定子通風(fēng)溝中繞組的散熱熱阻、定子繞組的熱容的另一端分別與殼體上的導(dǎo)電體連接，所述的定子繞組與氣隙間徑向熱阻又與轉(zhuǎn)子繞組與氣隙間徑向熱阻16連接。
[0025]實施例4:
[0026]根據(jù)實施例1或2或3所述的三相感應(yīng)電動機瞬態(tài)溫升計算模型，所述的各測量節(jié)點的位置分別在:測量點1在定子鐵芯熱容與定子鐵芯與繞組間傳導(dǎo)熱阻之間，測量節(jié)點2在定子鐵芯與繞組間傳導(dǎo)熱阻與定子繞組與氣隙間徑向熱阻之間，測量節(jié)點3在定子繞組與氣隙間徑向熱阻與轉(zhuǎn)子繞組與氣隙間徑向熱阻之間，測量節(jié)點4在轉(zhuǎn)子繞組與氣隙間徑向熱阻與轉(zhuǎn)子鐵芯與繞組間傳導(dǎo)熱阻之間，測量節(jié)點5在轉(zhuǎn)子鐵芯與繞組間傳導(dǎo)熱阻與轉(zhuǎn)子鐵芯熱容之間。
【主權(quán)項】
1.一種三相感應(yīng)電動機瞬態(tài)溫升計算模型，其組成包括:殼體和PC機，其特征是:所述的殼體內(nèi)分別安裝有瞬態(tài)溫升的轉(zhuǎn)子網(wǎng)絡(luò)等效模塊、瞬態(tài)溫升定子網(wǎng)絡(luò)等效模塊和各測量節(jié)點的引出線，所述的各測量節(jié)點的引出線匯接在一個端子排上，所述的端子排連接PC機。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相感應(yīng)電動機瞬態(tài)溫升計算模型，其特征是:所述的瞬態(tài)溫升的轉(zhuǎn)子網(wǎng)絡(luò)等效模塊包括轉(zhuǎn)子鐵芯熱容、轉(zhuǎn)子鐵芯損耗、轉(zhuǎn)子鐵芯與轉(zhuǎn)子內(nèi)部氣隙間熱阻和轉(zhuǎn)子鐵芯與通風(fēng)溝間熱阻，所述的各等效模塊一端分別對空連接，另一端連接在一起與轉(zhuǎn)子鐵芯與繞組間傳導(dǎo)熱阻連接，所述的轉(zhuǎn)子鐵芯與繞組間傳導(dǎo)熱阻又分別與轉(zhuǎn)子端部與冷卻氣體間熱阻、轉(zhuǎn)子繞組損耗、轉(zhuǎn)子通風(fēng)溝中繞組的散熱熱阻、轉(zhuǎn)子繞組的熱容和轉(zhuǎn)子繞組與氣隙間徑向熱阻連接，所述的轉(zhuǎn)子鐵芯與繞組間傳導(dǎo)熱阻與轉(zhuǎn)子端部與冷卻氣體間熱阻、轉(zhuǎn)子繞組損耗、轉(zhuǎn)子鐵芯與繞組間傳導(dǎo)熱阻、轉(zhuǎn)子通風(fēng)溝中繞組的散熱熱阻、轉(zhuǎn)子繞組的熱容的另一端分別與殼體上的導(dǎo)電體連接，所述的轉(zhuǎn)子繞組與氣隙間徑向熱阻又與定子繞組與氣隙間徑向熱阻連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的三相感應(yīng)電動機瞬態(tài)溫升計算模型，其特征是:所述的瞬態(tài)溫升定子網(wǎng)絡(luò)等效模塊包括定子鐵芯熱容、定子鐵芯損耗、定子鐵芯與定子背部氣隙間熱阻和定子鐵芯與通風(fēng)溝間熱阻，所述的各等效模塊一端分別對空連接，另一端連接在一起與定子鐵芯與繞組間傳導(dǎo)熱阻連接，所述的定子鐵芯與繞組間傳導(dǎo)熱阻又分別與定子端部與冷卻氣體間熱阻、定子繞組損耗、定子通風(fēng)溝中繞組的散熱熱阻、定子繞組的熱容和定子繞組與氣隙間徑向熱阻連接，所述的定子鐵芯與繞組間傳導(dǎo)熱阻與定子端部與冷卻氣體間熱阻、定子繞組損耗、定子鐵芯與繞組間傳導(dǎo)熱阻、定子通風(fēng)溝中繞組的散熱熱阻、定子繞組的熱容的另一端分別與殼體上的導(dǎo)電體連接，所述的定子繞組與氣隙間徑向熱阻又與轉(zhuǎn)子繞組與氣隙間徑向熱阻連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的三相感應(yīng)電動機瞬態(tài)溫升計算模型，其特征是:所述的各測量節(jié)點的位置分別是測量點1為定子鐵芯，測量節(jié)點2為定子繞組，測量節(jié)點3為氣隙節(jié)點，測量節(jié)點4為轉(zhuǎn)子導(dǎo)條，測量節(jié)點5為轉(zhuǎn)子鐵芯。
【專利摘要】<b>一種三相感應(yīng)電動機瞬態(tài)溫升計算模型。傳統(tǒng)的目前工程中一般采用計算絕熱溫升并乘以相應(yīng)的經(jīng)驗系數(shù)得到電機的實際溫升曲線，計算方法簡單，但計算誤差較大，尤其對新系列電機的計算誤差較大。一種三相感應(yīng)電動機瞬態(tài)溫升計算模型，其組成包括：殼體和</b><b>PC</b><b>機，所述的殼體（</b><b>9</b><b>）內(nèi)分別安裝有瞬態(tài)溫升的轉(zhuǎn)子網(wǎng)絡(luò)等效模塊、瞬態(tài)溫升定子網(wǎng)絡(luò)等效模塊和各測量節(jié)點的引出線，所述的各測量節(jié)點的引出線匯接在一個端子排（</b><b>4</b><b>）上，所述的端子排連接</b><b>PC</b><b>機（</b><b>5</b><b>）。本實用新型應(yīng)用于三相感應(yīng)電動機瞬態(tài)溫升計算模型。</b>
【IPC分類】G06F17/50
【公開號】CN205091740
【申請?zhí)枴緾N201520922650
【發(fā)明人】夏云彥, 溫嘉斌
【申請人】哈爾濱理工大學(xué)
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年11月18日