２。器饕攒碧蓍誉谬’（ＥＸＰＬＯＳＩＯＮ—ＰＲＯＯＦ

ＥＬＥＣＴＲＩＣ

ＭＡＣＨＩＮＥ）

防爆电机

２．３三维温度场有限元方程的建立

所造成的。

有限元法计算的最终结果是要求求解出域内

温度分布，也就是最终要求解一个线性代数方程

组。

如果－，为定义在整个求解域上的泛函，，为

定义在三棱柱单元上的泛函，则有

Ｊ＝三，

（４）

ｅ＝１

式中，以一区域上的单元总数。

如果求解区域上ｎ个节点的温度都是未知

量，则多元函数具有，（兀，咒…，瓦）的形式，了取

图４第一通风沟定子段面温度场图

极值的条件为

羟＝童羟＝。沁ｍ，…㈡

（５）

式中，瓦一求解域上全部节点温度。

对上述变分问题作离散化处理后，可得到三

维温度场有限元总体方程：

（６）

式中，［ｒ］一未知节点温度列矢量；

［Ｆ］一节点温度的载荷列矢量；

［Ｋ］一整体温度刚度矩阵。

２．４中型高压防爆电动机热实验方法及实验步

骤

３计算结果与分析

以一台具有轴径向通风沟系统的ＹＡ一

６３０ｋＷ电机为例，采用三棱柱单元剖分形式，编制

了有限元分析软件包，对图１所示的电机结构进

行了有限元计算。

图ｌ中由于沿轴向的对称性，且总的径向通

风沟数为１０，故可以选取一半径向通风沟共５个

为求解域，所求解的各径向通风沟所处的定子绕

组与铁心的温度场如图４～６所示，对应图１中３

个通风沟横截面的场图。

由图４～６的计算结果可以看出，通风沟各段

的定子绕组和铁心的温度分布虽有不同，但变化

不大，这主要是各相邻风沟内气体流速相差不大

图５第三通风沟定子段面温度场图

图６第五通风沟定子段面温度场图

表１对计算值和实测值进行了对比，其中温

度实测值通过在电动机定子绕组电阻法测得，误

差为１ ｏＣ～２℃；温度计算值则是将绕组内有关各

点温度计算结果取平均值得到。由表ｌ可见，计

算值和实测值基本相符。表中通风沟ｌ为处于定

子中部的径向通风沟，通风沟５为处在靠近端部

处的径向通风沟，２、３、４依次为二者中间的各径

向通风沟。

（下转第１９页）

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万方数据