２鼍旋荤甥‘碧管等謦’（ＥＸＰＬＯＳＩＯＮ—ＰＲＯＯＦ

ＥＬＥＣＴＲＩＣ

ＭＡＣＨＩＮＥ）

防爆电机

高压防爆电机定子三维温度场的计算与分析

黄东洙‘

沈稼丰２侯云鹏３

１佳木斯电机股份有限公司，黑龙江佳木斯（１５４００２）

２哈尔滨理工大学，黑龙江哈尔滨（１５００４０）

３哈尔滨工业大学，黑龙江哈尔滨（１５０００１）

摘要建立了中型高压防爆电机定子三维热传导方程，给出了其相应混合边值问题的泛函

和条件变分，采用三维有限元法计算了２台不同铁心长的中型高压防爆电机定子温度场，计算结

果和实测结果基本符合。

关键词高压防爆电动机温度场

Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ

Ｔｈｒｅｅ—Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ

Ｆｉｅｌｄ ｏｆ ｔｈｅ Ｓｔａｔｏｒ ｏｆ

Ｈｉｇｈ・－Ｖｏｌｔａｇｅ

Ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ－－Ｐｒｏｏｆ

Ｍｏｔｏｒ

Ｈｕａｎｇ

Ｄｏｎｇｚｈｕ，Ｓｈｅｎ

Ｊｉａｆｅｎｇ，ａｎｄ

Ｈｏｕ

Ｙｕｎｐｅｎｇ

Ａｂｓｔｒａｃｔ

Ｔｈｅ

ｅｑｕａｔｉｏｎｓ

ｏｆ

ｔｈｒｅｅ・・ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ

ｈｅａｔ ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ

ｆｏｒ

ｔｈｅ

ｍｅｄｉｕｍ—．ｓｉｚｅｄ

ｈｉｇｈ—ｖｏｈａｇｅ ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ—ｐｒｏｏｆ ｍｏｔｏｒ

ａｒｅ

ｂｕｉｌｔ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｆｕｎｅｔｉｏｎａｌｓ ａｎｄ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｌ ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ

ｃｏｒ—

ｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ

ｔｏ

ｔｈｅ ｈｙｂｒｉｄ ｂｏｕｎｄａｒｙ ｖａｌｕｅ ｐｒｏｂｌｅｍ

ａｒｅ

ｇｉｖｅｎ．Ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｆｉｅｌｄｓ ｆｏｒ ｔｈｅ

ｓｔａ—

ｔｏｒｓ

ｏｆ ｔｈｅ ｍｅｄｉｕｍ—ｓｉｚｅｄ ｈｉＩｇｈ—ｖｏｌｔａｇｅ ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ—ｐｒｏｏｆ ｍｏｔｏｒｓ

ｗｉｔｈ

ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ—ｌｅｎｇｔｈ

ｃｏｒｅｓ

ａｒｅ

ｃａｌ．

ｃｕｌａｔｅｄ

ｂｙ ｕｓｉｎｇ

ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ・・ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｆｉｎｉｔｅ－－ｅｌｅｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ

ａｎｄ

ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ

ｒｅａｌ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｂａｓｉｃａｌｌｙ ｍｅｅｔ ｔｈｅ

ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ

ｏｆ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ

Ｈｉｇｈ ｖｏｌｔａｇｅ，ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ—ｐｒｏｏｆ ｍｏｔｏｒ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ

ｆｉｅｌｄ．

１

引言

大中型异步电动机定子温升的计算是异步电

动机设计中的主要内容之一，它直接关系到电机

的使用寿命和运行的可靠性。

随着防爆电机单机容量的增大，电机的通风

冷却问题也越来越引起设计人员的关注。

良好的电机冷却系统，可以合理分配电机内

气体流量，降低通风损耗和气体动力噪声，使电机

得到良好的冷却，保证机组安全运行。

本文采用三维有限元法和流体相似理论计算

了半个轴向段和中段定子温度场的计算结果，并

给出了有益的结论。

２防爆电机定子温度场的理论计算

模型

２．１

三维稳定热传导方程及其等价变分ｍ２引

稳态时定子三维热传导方程为ｍ２引

式中，卜物体的温度，℃；

Ｋ，巧，Ｋ一戈，Ｙ，ｚ方向的导热系数，

Ｗ／ｍｍ℃：

ｇ一热源密度，ｗ／眦０。

收稿Ｅｔ期：２００２—０８—１６．

…Ｊｌｔ二ｚ．．洙男，１９６４年生；毕业于哈尔滨ｌ乜：【学院，现任佳术斯电机股份有限公司外贸部部长，在读哈尔滨理工大学电气工程硕士研究

生班．

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