《永磁往复式直线发电机温度场计算》由会员分享，可在线阅读，更多相关《永磁往复式直线发电机温度场计算（46页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、国内图工学硕士学位论文永磁往复式直线发电机温度场计算硕士研究生：王长江导师：温嘉斌申请学位级N - 工学硕士学科、专业：电力系统及其自动化所在单位：电气与电子工程学院答辩日期：2 0 11 年3 月授予学位单位：哈尔滨理工大学C l a s s i f i e dI n d e x ：T M 3 01 4D i s s e r t a t i o nf o rt h eM a s t e rD e g r e ei nE n g i n e e r i n gT e m p e r a t u r eF i e l dC a l c u l a t i o no fP e r m a n e
2、n tM a g n e tR e c i p r o c a t i n gL i n e a rG e n e r a t o rC a n d i d a t e ：S u p e r v i s o r ：W a n gC h a n g j i a n g。f 倨刀J i a b i nA c a d e m i cD e g r e eA p p l i e df o r ：M a s t e ro fE n g i n e e r i n gS p e c i a l t y ：P o w e rS y s t e ma n dA u t o m a t i o nD a t e
3、o fO r a lE x a m i n a t i o n ：M a r c h ，2 011U n i v e r s i t y ：H a r b i nU n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g yl l _哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明 本人郑重卢明：此处所提交的硕士学位论文永磁往复式直线发电机温度场计算，是本人在导师指导卜l ，在哈尔滨理工人学攻读硕士学位期间独 立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体均已在文中以明
4、确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：王长江同期：砂f f 年4 月罗同哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书永磁往复式直线发电机温度场计算系本人在哈尔滨理工大学攻读硕 士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密口，在年解密后适用授权书。 不保密日。( 请在以上相应方框
5、内打)作者签名：导师签名：互7 | 夕互日期：砂Jf 年4 月莎同同期：2 D f f 年4 月缪同本文以1 1 k W 永磁往复式直线发电机的温度场为研究对象，分析计算了电机稳态运行时电机内部的发热原理和温度场分布情况。由于永磁往复式直线发电机具有特殊的结构和工作原理，为了准确计算电机内温度场分布，首先要计算电机内各部件的热性能参数。首先介绍了永磁往复式直线发电机不同于普通旋转电机的结构和工作原理及传热学基本理论。计算了电机内产生热能的各个损耗的大小和热性能参 数，采用有限元法分析了电机稳态工作时的电磁损耗，推导了温度场矩阵方程。由于动子在工作过程中周期性往复运动，动子左右端面交替作为迎风面
6、和背风面，在做了一些简化处理和假设之后，建立了电机的三维有限元模型，计算出了电机各部件表面附近在动子运动一个周期内的平均风速，再根 据相关经验公式得到了电机各部件表面的散热系数。本论文中采用的对绕组绝缘的处理方法可以提高计算结果精度，论文中利用有限单元法计算了永磁往复式发电机稳态工作时的温度场，得到了二维和三维的温升分布图，并将计算结果与实验值进行了比较，验证了计算的准确性，二维模型计算结果比三维模型计算结果误差较大，但在对计算精度要求不高的条件下也可以使用二维温度场模型。由于电机结构的对称性，电机上下定子温度场分布对称，最热的部位出现在线圈中部，永磁体的温升在允许范围之内，满足工作要求。关键
7、词有限元法；温度场；发热源；散热系数哈尔演理T 入学T 学硕 j 学位论史T e m p e r a t u r ef i e l dc a l c u l a t i o no fp e r m a n e n tm a g n e tr e c i p r o c a t i n gl i n e a rg e n e r a t o rA b s t r a c tI nt h i sp a p e r , t h eh e a tg e n e r a t i n gp r i n c i p l ea n ds t e a d yt e m p e r a t u r ef i e
8、l da r e r e s e a r c h e dt a k i n gt h et e m p e r a t u r ef i e l do fa1 1k Wp e r m a n e n tm a g n e t i cr e c i p r o c a t i n gg e n e r a t o ra sr e s e a r c h e do b j e c t T h eg e n e r a t o rc o n f i g u r a t i o na n dp r i n c i p l eo fw o r ka r ev e r yc o m p l e x T o
9、f i g u r eo u tt h ee x o t h e r md i s t r i b u t i o ne x a c t l y ,i ti Sn e c e s s a r yt oc a l c u l a t et h ev a l u eo ft h et h e r m a lp a r a m e t e ro ft h eg e n e r a t o rf i r s t I nt h i sp a p e rt h ed i f f e r e n c e sb e t w e e nt h ep e r m a n e n tm a g n e t i cr
10、 e c i p r o c a t i n gl i n e a rg e n e r a t o ra n dt h ec o m m o nr o t a t i n gg e n e r a t o ri nc o n f i g u r a t i o na n dw o r k i n gp r i n c i p l ea s p e c t sa r ef i r s t l yi n t r o d u c e d ，t h e nt h ef u n d a m e n t a lp r i n c i p l eo fh e a tt r a n s f e rt h e
11、 o r yi si n t r o d u c e d T h eo r i g i no fh e a ti nt h eg e n e r a t o ra n dt h e r m a lp a r a m e t e ro fe v e r yc o m p o n e n ta r ef i g u r e do u t ，a n dt h ef i n i t ee le m e n tm e t h o di Sa d o p t e dt oa n a l y z et h ee l e c t r o m a g n e t i cl o s su n d e rs t e
12、 a d ys t a t ew o r k i n g T h el e f ts i d ea n dr i g h ts i d eo ft h em o v e ra r ew i n d w a r da n dl e e w a r da l t e r n a t e l yw h i l et h eg e n e r a t o rw o r k i n gb e c a u s et h em o v e rr e c i p r o c a t ep e r i o d i c a l ly A R e rd o i n gs o m ep r o p e rs i m
13、p l i f i e dt r e a t m e n t sa n dh y p o t h e s i s ，t h et h r e e d i m e n s i o n a lf i n i t ee l e m e n tm o d e lo ft h ep e r m a n e n tm a g n e t i cr e c i p r o c a t i n gg e n e r a t o ri sc r e a t e d ，a n dt h ea v e r a g ew i n ds p e e di ne v e r ys i d ev i c i n i t y
14、o fe v e r yc o m p o n e n td u r i n gap e r i o di sf i g u r e do u t ，t h e nt h eh e a tt r a n s f e rc o e f f i c i e n to fe v e r ys i d eo ft h ec o m p o n e n ti sf i g u r e do u ta c c o r d i n gt oe m p i r i c a lf o r m u l a T h i sp a p e rt r e a t sw i t ht h ei n s u l a t i
15、 o nb yu s i n ge q u i v a l e n tm e t h o dc a ni m p r o v et h er e s u l tp r e c i s i o n T h et e m p e r a t u r ef i e l do ft h ep e r m a n e n tm a g n e t i cr e c i p r o c a t i n gg e n e r a t o rh a sb e e nc a l c u l a t e do n2 Da n d3 Dp l a n eb yu s i n gf i n i t ee l e m
16、e n tm e t h o d ，a n dac o n t r a s tb e t w e e nt h ec a l c u l a t i o nr e s u l ta n dt h et e s tr e s u l tp r o v e dt h ea c c u r a c yo ft h ec a l c u l a t i o n T h e2 Dp l a n er e s u l th a sal a r g e re r r o rt h a nt h e3Dp l a n e ，b u tt h e2 Dp l a n ei sa v a i l a b l ew h e nt h er e s u l ta c c u r a c yi sn o ts t r i c t l yd e m a n d T h et e m p e r a t u r ef i e l do ft h eu p p e ra n dt h eu n d e rs t a t o ri ss y m m e t r i
