新型隔爆電動機設計與應用

第1章緒論1
1.1防爆電動機與蒸發(fā)冷卻技術(shù)歷史簡介1
1.2隔爆電動機的定義4
1.3隔爆電動機的冷卻方式5
1.4隔爆電動機的振動與噪聲7
1.4.1電動機振動與噪聲的來源7
1.4.2隔爆電動機振動噪聲的嚴重性8
參考文獻9

第2章大型電機的蒸發(fā)冷卻技術(shù)研究基礎11
2.1引言11
2.2常規(guī)定子絕緣結(jié)構(gòu)對蒸發(fā)冷卻電機的限制11
2.3蒸發(fā)冷卻介質(zhì)簡介13
2.4蒸發(fā)冷卻定子繞組直線部分的絕緣與傳熱14
2.51200kV·A全浸式自循環(huán)蒸發(fā)冷卻汽輪發(fā)電機的研制及運行17
2.5.1引言17
2.5.21200kV·A全F-113自循環(huán)蒸發(fā)冷卻汽輪發(fā)電機介紹18
2.5.3發(fā)電機的試驗及運行19
2.5.4結(jié)論20
2.6蒸發(fā)冷卻電機定子絕緣結(jié)構(gòu)的模擬試驗及結(jié)論21
2.6.1本次試驗目的和要求22
2.6.2試驗裝置23
2.6.3試驗數(shù)據(jù)整理及曲線25
2.6.4試驗結(jié)果分析29
2.6.5結(jié)論30
2.7定子絕緣材料的表面閃絡試驗31
2.7.1試驗目的和要求31
2.7.2試驗裝置32
2.7.3試驗數(shù)據(jù)整理33
2.7.4試驗結(jié)果分析34
2.7.5結(jié)論34
2.8補充試驗35
2.8.1補充試驗說明35
2.8.2試驗材料的具體信息35
2.8.3試驗數(shù)據(jù)整理35
2.8.4結(jié)論37
本章小結(jié)37
參考文獻38

第3章蒸發(fā)冷卻電機定子絕緣體系及其傳熱的分析40
3.1引言40
3.2臥式蒸發(fā)冷卻電機定子絕緣與傳熱系統(tǒng)的組成41
3.3電機蒸發(fā)冷卻技術(shù)方案的種類43
3.4復合式絕緣系統(tǒng)的電場分布特點43
3.4.1復合式絕緣系統(tǒng)的介電常數(shù)和電場強度遵循的規(guī)律43
3.4.2提高耐電壓水平的條件45
3.5定子大空間與復合式絕緣結(jié)構(gòu)的傳熱規(guī)律45
3.5.1定子鐵芯及繞組端部的傳熱46
3.5.2定子繞組直線部分的傳熱46
3.6臥式蒸發(fā)冷卻電機定子絕緣結(jié)構(gòu)的設計原則47
本章小結(jié)48
參考文獻48

第4章大中型蒸發(fā)冷卻隔爆電動機的電磁設計50
4.1引言50
4.21120kW蒸發(fā)冷卻隔爆電動機概述51
4.31120kW蒸發(fā)冷卻隔爆電動機的樣機電磁設計51
4.3.1常規(guī)結(jié)構(gòu)的1120kW隔爆電動機的電磁設計51
4.3.21120kW蒸發(fā)冷卻隔爆電動機的電磁設計58
4.3.3新型隔爆電動機蒸發(fā)冷卻空間的設計82
4.41120kW隔爆電動機的新型結(jié)構(gòu)與常規(guī)結(jié)構(gòu)的比較84
本章小結(jié)86
參考文獻86

第5章新型隔爆電動機定子溫度場、電場與冷凝器工效的研究87
5.1引言87
5.2浸泡式蒸發(fā)冷卻定子溫度場的數(shù)值計算88
5.2.1定子最熱段三維溫度場的仿真計算模型88
5.2.2計算定子中的熱源分布90
5.2.3定子鐵芯、繞組內(nèi)渦流場與熱場的耦合計算91
5.2.4表面沸騰換熱系數(shù)和等效熱傳導系數(shù)的確定93
5.2.5浸泡式定子溫度場的計算結(jié)果94
5.2.6新型電動機啟動及過載后的溫度分布情況97
5.3浸泡式定子槽內(nèi)的電場數(shù)值計算99
5.3.1定子槽內(nèi)二維電場的建模99
5.3.2浸泡式定子槽內(nèi)的電場計算結(jié)果101
5.4風冷凝管內(nèi)外三維流體場溫度的數(shù)值計算102
5.4.1風冷管道流體場的建模103
5.4.2風冷管道流體場的溫度分布結(jié)果104
本章小結(jié)110
參考文獻110

第6章蒸發(fā)冷卻定子主絕緣減薄的局部放電試驗研究113
6.1引言113
6.2蒸發(fā)冷卻介質(zhì)與絕緣質(zhì)量的評定114
6.3試驗中的定子模型115
6.4高壓試驗裝置117
6.5試驗實施過程118
6.6試驗結(jié)果及現(xiàn)象的分析118
6.6.1主絕緣厚度為4mm的局部放電試驗記錄118
6.6.2主絕緣厚度為2mm的局部放電試驗記錄120
6.6.3主絕緣厚度為1.8mm的局部放電試驗記錄121
6.6.4主絕緣厚度為1.6mm的局部放電試驗記錄122
6.7試驗研究結(jié)論123
本章小結(jié)124
參考文獻124

第7章浸泡式蒸發(fā)冷卻定子模型傳熱試驗的研究126
7.1引言126
7.2試驗設備及組成127
7.3傳熱試驗過程與分析129
7.3.1傳熱試驗記錄之一130
7.3.2傳熱試驗記錄之二132
7.3.3傳熱試驗記錄之三134
7.3.4傳熱試驗記錄之四135
7.3.5傳熱試驗記錄之五136
7.4傳熱試驗研究的結(jié)論138
本章小結(jié)140
參考文獻141

第8章蒸發(fā)冷卻隔爆電動機內(nèi)置式冷凝結(jié)構(gòu)142
8.1引言142
8.2現(xiàn)有冷凝器的弊端143
8.3現(xiàn)有蒸發(fā)冷卻結(jié)構(gòu)的局限性145
8.4內(nèi)置式冷凝器的技術(shù)方案145
8.4.1內(nèi)置式冷凝與密封的原理146
8.4.2內(nèi)置式冷凝與密封的結(jié)構(gòu)147
8.5內(nèi)置式冷凝器的優(yōu)勢148
本章小結(jié)149
參考文獻149

第9章蒸發(fā)冷卻隔爆電動機內(nèi)置式冷凝的密封結(jié)構(gòu)150
9.1引言150
9.2現(xiàn)有結(jié)構(gòu)存在的問題151
9.2.1現(xiàn)有結(jié)構(gòu)介紹151
9.2.2現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的弊端152
9.3新型的定子內(nèi)置式冷凝密封結(jié)構(gòu)152
9.3.1密封結(jié)構(gòu)之一152
9.3.2密封結(jié)構(gòu)之二153
9.3.3密封結(jié)構(gòu)之三156
9.4新型的定子內(nèi)置式密封結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢158
本章小結(jié)158
參考文獻158

第10章蒸發(fā)冷卻隔爆電動機定子端部的密封159
10.1引言159
10.2現(xiàn)有結(jié)構(gòu)存在的問題160
10.3新型的定子端部密封結(jié)構(gòu)161
10.3.1密封技術(shù)的分析161
10.3.2新型密封結(jié)構(gòu)的技術(shù)原理162
10.3.3具體實施方式165
10.4新型的定子端部密封結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢169
本章小結(jié)170
參考文獻170

第11章蒸發(fā)冷卻隔爆電動機的轉(zhuǎn)子冷卻結(jié)構(gòu)171
11.1引言171
11.2現(xiàn)有蒸發(fā)冷卻電機轉(zhuǎn)子冷卻結(jié)構(gòu)的弊端172
11.3基于定子蒸發(fā)冷卻的轉(zhuǎn)子冷卻結(jié)構(gòu)173
11.3.1原理與結(jié)構(gòu)173
11.3.2具體實施方式175
11.4新型轉(zhuǎn)子風冷卻結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢179
本章小結(jié)179
參考文獻179

第12章蒸發(fā)冷卻隔爆電動機的優(yōu)化設計180
12.1引言180
12.2常規(guī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計的弊端182
12.3基于蒸發(fā)冷卻介質(zhì)的優(yōu)化原理184
12.4基于蒸發(fā)冷卻介質(zhì)優(yōu)化設計的完整技術(shù)方案185
12.4.1基于蒸發(fā)冷卻介質(zhì)優(yōu)化設計的過程185
12.4.2基于蒸發(fā)冷卻介質(zhì)優(yōu)化設計的適用范圍189
12.5基于蒸發(fā)冷卻介質(zhì)優(yōu)化設計的優(yōu)勢189
本章小結(jié)189
參考文獻189

第13章蒸發(fā)冷卻隔爆電動機密封腔體內(nèi)灌液面的控制190
13.1引言190
13.2密封腔體內(nèi)灌液面控制的技術(shù)背景190
13.3現(xiàn)有的密封腔體內(nèi)灌液面控制方法的弊端191
13.4蒸發(fā)冷卻隔爆電動機密封腔體內(nèi)灌液面控制的完整技術(shù)方案192
13.4.1控制原理192
13.4.2控制的實施過程193
13.5密封腔體內(nèi)灌液面控制方法的優(yōu)勢196
本章小結(jié)196
參考文獻197

第14章新型隔爆電動機在工業(yè)驅(qū)動領域中的應用198
14.1新型隔爆電動機樣機198
14.2新型隔爆電動機在驅(qū)動冶煉鼓風機中的應用200
14.3新型隔爆電動機在礦山機械中的應用202