研究与交流 高压高效电机定子温度场分析 王晓春 鲍晓华 吴赛飚 ， ｌ安徽皖南电机股份有限公司（２４２５００） ２合肥工业大学（２３０００９） Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｆｉｅｌｄ ｏｆ ｔｈｅ ＨＶ ａｎｄ ＨＥ Ｅｌｅｅｔｒｉｅ Ｍａｃｈｉｎｅｓ ＷＡＮＧＸｉ ０ｃｈ １ ＢＡＯＸｉ Ｄｈｚｆａ２ ＷＵＳａｉｂｉａｏＩ，２ １ Ａｎｈｕｉ Ｗａｎｎａｎ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． ２ ＨｅＦｅｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 摘要：以５６０ ｋＷ １０ ｋＶＺ相异步高压高效电机为 磁负荷及电流密度，从而降低电机的铁耗和电气 损耗，但这样的做法大大增加了材料的耗用量， 显然很不经济。随着各种新型绝缘材料的出现， 各种新的分析方法与操作工艺的推广分析高压 高效电机的温度场对于新材料、新工艺的推广使 用，对于高压高效电机的产品优化有着重要的意 义。 例，建立了电机三维温度场计算模型，运用有限元方法 计算了高压高效电机在额定工况下的温度场分布。对比 分析了少胶绝缘工艺、高效冷却风路以及优化电磁方案 对高压高效电机温度场分布的影响，为产品优化和工艺 验证提供了大量有效的数据，对高压高效电机的研发有 着重要意义。 关键词：高压高效三维温度场有限元法 中图分类号：ＴＭ３０５文献标识码：Ａ ＤＯＩ编码：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎｌ００６－２８０７．２０１４．０１．０１ １ Ａｂｓｔｒａｅｔ：Ｔａｋｉｎｇ ５６０ ｋｗ １０ ｋＶ ３－ｐｈａｓｅ ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｍａｃｈｉｎｅｓ ａｓ ｔｈｅ ｐｒｏｔｏｔｙｐｅ，ａ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｍｏｕｌｄ ｔｏ ｔｈｅ ３Ｄ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｆｅｌｄ ｏｆ ｈｅ ｍｏｔｏｒ ｔｗａｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ｔｈｅ ｉｆｎｉｔｅ ｅｌ— ｅｍｅｍ ｍｅｔｈｏｄ ｗａｓ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｃａｌｃｕｌａｔｅ ｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｆｔｉｅｌｄ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｒａｔｅｄ ｗｏ￣ｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ＨＶ １结构和风路 高压高效电机的样机采用紧凑型机座，采 用双层叠绕绕组，其内部结构如图ｌ，由机座、定 子、转子、轴承装置以及外风扇组成。整机为全 封闭结构，采用内外两路通风系统，内风路由转 子风道、导风筒、内风扇、机座风道以及机座内 ａｎｄ ＨＥ ｍｏｔｏｒ．Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｎ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｔｉｆｅｌｄ ＨＶ ａｎｄ ＨＥ ｍｏｔｏｒ ｒｅｓｕｌｔｅｄ ｉｎ ａｄｏｐｔｉｎｇ ｔｈｅ ｌｅｓｓ－ｒｕｂｂｅｒ ｉｎｓｕｌａｔｅｄ ｗｏｒｋｍａｎｓｈｉｐ，ｈｉｇｈ－ｅｆｉｃｉｆｅｎｃｙ ｃｏｏｌｉｎｇ ｗｉｎｄ ｐａｔｈ ａｎｄ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｐｒｏｇｒａｍ ｗｅｒｅ ｎａｌａｙｚｅｄ ａｎｄ ｃｏｍｐａｒｅｄ，ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ｌａｒｇｅ ｑｕａｎｔｉｔｙ ｏｆ ｖａｌｕｅｄ ｄａｔａ，ｗｈｉｃｈ ｗｏｕｌｄ ｂｅ ｏｆ ｇｒｅａｔ ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ ｔｏ ｄｅｖｅｌｏｐ ｔｈｅ ＨＶ ｎｄＨＥｍｏｔｏｒｓ．ａ 腔构成。电机转子带动内风扇转动，在内风路形 成风压，内部空气经过转子通风孔进行对流，带 走转子热量。经过导风筒和内风扇注入机座风 道进行二次对流热变换，将热量传递给机座内 Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｉｇｈ ｖｏｌｔａｇｅ ｈｉｇｈ－ｅｆｉｃｉｆｅｎｃｙ ３Ｄ・－ｔｅｍ—— ｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｆｅｌｄ ｆｉｎｉｔｅ．ｅｌｅｍｅｍ ｍｅｔｈｏｄ 壁及风道，然后空气经过机座前端内腔后再次 进入转子轴向风道，形成一个闭合通风系统。通 过这个通风系统，热量从转子传递到空气又传 电机效率的高低取决于其运行时损耗的大 小，损耗越低效率就越高。由于技术水平的限 制，传统的提高电机效率的方法是选取较低的电 递到机座及机座通风道，然后又通过机座风道 壁传递到外部散热筋并与外部空气进行对流换 热。 《电机技术》２０１４年第１期．４３．