防爆型三相异步电机中高精度多物理场耦合模型的研究和分析

防爆型三相异步电机中高精度多物理场耦合 模型的研究和分析

程寿国^１，２ 赵 勇^３（通讯作者） 陈虎威^３，４ 王荷芬^４ 

（１上海大学 机电工程与自动化学院，上海 ２０００７２；２江阴职业技术学院 机电工程系，江苏 江阴 ２１４４０５； ３江苏航天动力机电有限公司，江苏 泰州 ２１４５２３；４江苏大中电机股份有限公司，江苏 泰州 ２１４５２３） 

摘 要：防爆型电机正常工作过程中存在着电磁场、温度场、流体场以及应力场等多物理场，现阶段针对该方面的研究较多不足之处，如仅基于 电磁场而实现电机的设计和制造，因此有必要对电机中的多物理场之间的耦合关系展开深入研究，满足多个技术指标要求。考虑防爆型三相 异步电机实际应用性能指标要求，本文提出一种基于多物理场分析理论的防爆型三相异步电机的优化设计方法。首先，围绕电机实际安装尺 寸大小，构建电机的几何模型和有限元计算模型；其次，考虑电机的磁场、热传递和流体分析等物理场之间的耦合，为满足通风冷却性能要求， 得到电机的温度分布规律、电机热应力和变形分布；最后，对一台 １０００ｋＷ－２ｐ－６ｋＶ防爆型三相异步电机进行样机试验，根据试验结果验证了 本文提出方法的有效性。

关键词：防爆型电机；多物理场；耦合分析模型；有限元仿真计算