CN205091740U

CN205091740U - 三相感应电动机瞬态温升计算模型

Info

Publication number: CN205091740U
Application number: CN201520922650.1U
Authority: CN
Inventors: 夏云彦; 温嘉斌
Original assignee: Harbin University of Science and Technology
Current assignee: Harbin University of Science and Technology
Priority date: 2015-11-18
Filing date: 2015-11-18
Publication date: 2016-03-16
Anticipated expiration: 2025-11-18

Abstract

一种三相感应电动机瞬态温升计算模型。传统的目前工程中一般采用计算绝热温升并乘以相应的经验系数得到电机的实际温升曲线，计算方法简单，但计算误差较大，尤其对新系列电机的计算误差较大。一种三相感应电动机瞬态温升计算模型，其组成包括：壳体和PC机，所述的壳体（9）内分别安装有瞬态温升的转子网络等效模块、瞬态温升定子网络等效模块和各测量节点的引出线，所述的各测量节点的引出线汇接在一个端子排（4）上，所述的端子排连接PC机（5）。本实用新型应用于三相感应电动机瞬态温升计算模型。

Description

三相感应电动机瞬态温升计算模型

技术领域：

本实用新型涉及一种三相感应电动机瞬态温升计算模型。

背景技术：

紧凑型高效感应高压机符合节能环保的要求，与原系列中型高压电机相比，同容量电机的中心高降低了两个等级；电机的功率密度增加将会导致电机起动过程的生热率加快，使电机内的发热问题变得更为突出；传统的目前工程中一般采用计算绝热温升并乘以相应的经验系数得到电机的实际温升曲线，计算方法简单，但计算误差较大，尤其对新系列电机的计算误差较大；利用数值计算方法求解瞬态温度场可以获得电机内温度分布，但建模和加载复杂，计算耗时。

发明内容：

本实用新型的目的是提供一种三相感应电动机瞬态温升计算模型。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种三相感应电动机瞬态温升计算模型，其组成包括：壳体和PC机，所述的壳体内分别安装有瞬态温升的转子网络等效模块、瞬态温升定子网络等效模块和各测量节点的引出线，所述的各测量节点的引出线汇接在一个端子排上，所述的端子排连接PC机。

所述的三相感应电动机瞬态温升计算模型，所述的瞬态温升的转子网络等效模块包括转子铁芯热容、转子铁芯损耗、转子铁芯与转子内部气隙间热阻和转子铁芯与通风沟间热阻，所述的各等效模块一端分别对空连接，另一端连接在一起与转子铁芯与绕组间传导热阻连接，所述的转子铁芯与绕组间传导热阻又分别与转子端部与冷却气体间热阻、转子绕组损耗、转子通风沟中绕组的散热热阻、转子绕组的热容和转子绕组与气隙间径向热阻连接，所述的转子铁芯与绕组间传导热阻与转子端部与冷却气体间热阻、转子绕组损耗、转子铁芯与绕组间传导热阻、转子通风沟中绕组的散热热阻、转子绕组的热容的另一端分别与壳体上的导电体连接，所述的转子绕组与气隙间径向热阻又与定子绕组与气隙间径向热阻连接。

所述的三相感应电动机瞬态温升计算模型，所述的瞬态温升定子网络等效模块包括定子铁芯热容、定子铁芯损耗、定子铁芯与定子背部气隙间热阻和定子铁芯与通风沟间热阻，所述的各等效模块一端分别对空连接，另一端连接在一起与定子铁芯与绕组间传导热阻连接，所述的定子铁芯与绕组间传导热阻又分别与定子端部与冷却气体间热阻、定子绕组损耗、定子通风沟中绕组的散热热阻、定子绕组的热容和定子绕组与气隙间径向热阻连接，所述的定子铁芯与绕组间传导热阻与定子端部与冷却气体间热阻、定子绕组损耗、定子铁芯与绕组间传导热阻、定子通风沟中绕组的散热热阻、定子绕组的热容的另一端分别与壳体上的导电体连接，所述的定子绕组与气隙间径向热阻又与转子绕组与气隙间径向热阻连接。

所述的三相感应电动机瞬态温升计算模型，所述的各测量节点的位置分别是测量点1为定子铁芯，测量节点2为定子绕组，测量节点3为气隙节点，测量节点4为转子导条，测量节点5为转子铁芯。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型的计算模型与以往将电机绕组和铁芯视为等温发热体来计算电机暂态温升的方法不同；考虑了电机的瞬态发热过程中，电机内的热传递过程；例如在电机的起动过程中，尤其是对于大型电机，当电机起动时间较长时，较大的起动电流会使绕组温度升高，而此时铁芯温度较低，绕组和铁芯之间温度梯度较大，此时绕组和铁芯之间的热传递过程不可忽略。

本实用新型的计算模型考虑了电机内不同部分间的热传递以及电机与外界对流散热的情况，可以提高电机瞬态温升计算的准确性。

本实用新型的计算模型根据电机具体结构，根据瞬态过程电机内发热特点，合理划分节点，建立的电机瞬态热网络模型；基于物体发热需要一个时间过程，当物体体积较大时，需时间积累到一定程度，温度才会有明显变化，因此与稳态热网络模型不同，建立电机瞬态热网络模型时，相应节点与周围环境之间添加一个热容，用以考虑电机发热的时间过程；将各个节点的温升引出，通过PC机即可对模型进行求解，得到整个瞬态过程电机内各节点的温度变化情况，提高了电机瞬态温升计算的实用性。

附图说明：

附图1是本实用新型的计算模型的结构示意图。

具体实施方式：

实施例1：

一种三相感应电动机瞬态温升计算模型，其组成包括：壳体和PC机，所述的壳体9内分别安装有瞬态温升的转子网络等效模块、瞬态温升定子网络等效模块和各测量节点的引出线，所述的各测量节点的引出线汇接在一个端子排4上，所述的端子排连接PC机5。

实施例2：

根据实施例1所述的三相感应电动机瞬态温升计算模型，所述的瞬态温升的转子网络等效模块包括转子铁芯热容2、转子铁芯损耗1、转子铁芯与转子内部气隙间热阻10和转子铁芯与通风沟间热阻11，所述的各等效模块一端分别对空连接，另一端连接在一起与转子铁芯与绕组间传导热阻13连接，所述的转子铁芯与绕组间传导热阻又分别与转子端部与冷却气体间热阻3、转子绕组损耗12、转子通风沟中绕组的散热热阻14、转子绕组的热容15和转子绕组与气隙间径向热阻16连接，所述的转子铁芯与绕组间传导热阻与转子端部与冷却气体间热阻、转子绕组损耗、转子铁芯与绕组间传导热阻、转子通风沟中绕组的散热热阻、转子绕组的热容的另一端分别与壳体上的导电体连接，所述的转子绕组与气隙间径向热阻又与定子绕组与气隙间径向热阻18连接。

实施例3：

根据实施例1所述的三相感应电动机瞬态温升计算模型，所述的瞬态温升定子网络等效模块包括定子铁芯热容8、定子铁芯损耗7、定子铁芯与定子背部气隙间热阻22和定子铁芯与通风沟间热阻23，所述的各等效模块一端分别对空连接，另一端连接在一起与定子铁芯与绕组间传导热阻21连接，所述的定子铁芯与绕组间传导热阻又分别与定子端部与冷却气体间热阻6、定子绕组损耗20、定子通风沟中绕组的散热热阻19、定子绕组的热容17和定子绕组与气隙间径向热阻连接，所述的定子铁芯与绕组间传导热阻与定子端部与冷却气体间热阻、定子绕组损耗、定子铁芯与绕组间传导热阻、定子通风沟中绕组的散热热阻、定子绕组的热容的另一端分别与壳体上的导电体连接，所述的定子绕组与气隙间径向热阻又与转子绕组与气隙间径向热阻16连接。

实施例4：

根据实施例1或2或3所述的三相感应电动机瞬态温升计算模型，所述的各测量节点的位置分别在：测量点1在定子铁芯热容与定子铁芯与绕组间传导热阻之间，测量节点2在定子铁芯与绕组间传导热阻与定子绕组与气隙间径向热阻之间，测量节点3在定子绕组与气隙间径向热阻与转子绕组与气隙间径向热阻之间，测量节点4在转子绕组与气隙间径向热阻与转子铁芯与绕组间传导热阻之间，测量节点5在转子铁芯与绕组间传导热阻与转子铁芯热容之间。

Claims

1.一种三相感应电动机瞬态温升计算模型，其组成包括：壳体和PC机，其特征是：所述的壳体内分别安装有瞬态温升的转子网络等效模块、瞬态温升定子网络等效模块和各测量节点的引出线，所述的各测量节点的引出线汇接在一个端子排上，所述的端子排连接PC机。

2.根据权利要求1所述的三相感应电动机瞬态温升计算模型，其特征是：所述的瞬态温升的转子网络等效模块包括转子铁芯热容、转子铁芯损耗、转子铁芯与转子内部气隙间热阻和转子铁芯与通风沟间热阻，所述的各等效模块一端分别对空连接，另一端连接在一起与转子铁芯与绕组间传导热阻连接，所述的转子铁芯与绕组间传导热阻又分别与转子端部与冷却气体间热阻、转子绕组损耗、转子通风沟中绕组的散热热阻、转子绕组的热容和转子绕组与气隙间径向热阻连接，所述的转子铁芯与绕组间传导热阻与转子端部与冷却气体间热阻、转子绕组损耗、转子铁芯与绕组间传导热阻、转子通风沟中绕组的散热热阻、转子绕组的热容的另一端分别与壳体上的导电体连接，所述的转子绕组与气隙间径向热阻又与定子绕组与气隙间径向热阻连接。

3.根据权利要求1或2所述的三相感应电动机瞬态温升计算模型，其特征是：所述的瞬态温升定子网络等效模块包括定子铁芯热容、定子铁芯损耗、定子铁芯与定子背部气隙间热阻和定子铁芯与通风沟间热阻，所述的各等效模块一端分别对空连接，另一端连接在一起与定子铁芯与绕组间传导热阻连接，所述的定子铁芯与绕组间传导热阻又分别与定子端部与冷却气体间热阻、定子绕组损耗、定子通风沟中绕组的散热热阻、定子绕组的热容和定子绕组与气隙间径向热阻连接，所述的定子铁芯与绕组间传导热阻与定子端部与冷却气体间热阻、定子绕组损耗、定子铁芯与绕组间传导热阻、定子通风沟中绕组的散热热阻、定子绕组的热容的另一端分别与壳体上的导电体连接，所述的定子绕组与气隙间径向热阻又与转子绕组与气隙间径向热阻连接。

4.根据权利要求1或2所述的三相感应电动机瞬态温升计算模型，其特征是：所述的各测量节点的位置分别是测量点1为定子铁芯，测量节点2为定子绕组，测量节点3为气隙节点，测量节点4为转子导条，测量节点5为转子铁芯。