新型隔爆電動機設計與應用（簡體書）

本書側重于研究一種與蒸發冷卻技術相結合的新型隔爆電動機，詳細闡述了該新型電動機的研究基礎、工程設計推導、理論數值仿真、試驗分析、發明創造等，目的是解決目前我國隔爆電動機存在的問題，*后本書簡要介紹了該新型隔爆電動機的應用情況，以此來提高我國重型裝備制造水平。本書可供電動機制造企業的工程技術人員、冶煉或礦山機械工業的工程技術人員以及其他使用防爆電動機的工程研究設計人員等使用，同時，也可作為與電氣工程學科相關專業的高等院校、科研機構教師、研究人員、研究生等學習專業知識、拓展專業視野的參考書。

1.本書介紹一種新型隔爆電動機

章緒論1

1.1防爆電動機與蒸發冷卻技術歷史簡介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章大型電機的蒸發冷卻技術研究基礎11

2.1引言11

2.2常規定子絕緣結構對蒸發冷卻電機的限制11

2.3蒸發冷卻介質簡介13

2.4蒸發冷卻定子繞組直線部分的絕緣與傳熱14

2.51200kV·A全浸式自循環蒸發冷卻汽輪發電機的研制及運行17

2.5.1引言17

2.5.21200kV·A全F-113自循環蒸發冷卻汽輪發電機介紹18

2.5.3發電機的試驗及運行19

2.5.4結論20

2.6蒸發冷卻電機定子絕緣結構的模擬試驗及結論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試驗數據整理及曲線25

2.6.4試驗結果分析29

2.6.5結論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試驗數據整理33

2.7.4試驗結果分析34

2.7.5結論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試驗數據整理35

2.8.4結論37

本章小結37

參考文獻38



第3章蒸發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臥式蒸發冷卻電機定子絕緣與傳熱系統的組成41

3.3電機蒸發冷卻技術方案的種類43

3.4復合式絕緣系統的電場分布特點43

3.4.1復合式絕緣系統的介電常數和電場強度遵循的規律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構的傳熱規律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臥式蒸發冷卻電機定子絕緣結構的設計原則47

本章小結48

參考文獻48



第4章大中型蒸發冷卻隔爆電動機的電磁設計50

4.1引言50

4.21120kW蒸發冷卻隔爆電動機概述51

4.31120kW蒸發冷卻隔爆電動機的樣機電磁設計51

4.3.1常規結構的1120kW隔爆電動機的電磁設計51

4.3.21120kW蒸發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冷卻空間的設計82

4.41120kW隔爆電動機的新型結構與常規結構的比較84

本章小結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浸泡式蒸發冷卻定子溫度場的數值計算88

5.2.1定子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、繞組內渦流場與熱場的耦合計算91

5.2.4表面沸騰換熱系數和等效熱傳導系數的確定93

5.2.5浸泡式定子溫度場的計算結果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浸泡式定子槽內的電場數值計算99

5.3.1定子槽內二維電場的建模99

5.3.2浸泡式定子槽內的電場計算結果101

5.4風冷凝管內外三維流體場溫度的數值計算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果104

本章小結110

參考文獻110



第6章蒸發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蒸發冷卻介質與絕緣質量的評定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試驗結果及現象的分析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試驗研究結論123

本章小結124

參考文獻124



第7章浸泡式蒸發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傳熱試驗研究的結論138

本章小結140

參考文獻141



第8章蒸發冷卻隔爆電動機內置式冷凝結構142

8.1引言142

8.2現有冷凝器的弊端143

8.3現有蒸發冷卻結構的局限性145

8.4內置式冷凝器的技術方案145

8.4.1內置式冷凝與密封的原理146

8.4.2內置式冷凝與密封的結構147

8.5內置式冷凝器的優勢148

本章小結149

參考文獻149



第9章蒸發冷卻隔爆電動機內置式冷凝的密封結構150

9.1引言150

9.2現有結構存在的問題151

9.2.1現有結構介紹151

9.2.2現有結構的弊端152

9.3新型的定子內置式冷凝密封結構152

9.3.1密封結構之一152

9.3.2密封結構之二153

9.3.3密封結構之三156

9.4新型的定子內置式密封結構的優勢158

本章小結158

參考文獻158



0章蒸發冷卻隔爆電動機定子端部的密封159

10.1引言159

10.2現有結構存在的問題160

10.3新型的定子端部密封結構161

10.3.1密封技術的分析161

10.3.2新型密封結構的技術原理162

10.3.3具體實施方式165

10.4新型的定子端部密封結構的優勢169

本章小結170

參考文獻170



1章蒸發冷卻隔爆電動機的轉子冷卻結構171

11.1引言171

11.2現有蒸發冷卻電機轉子冷卻結構的弊端172

11.3基于定子蒸發冷卻的轉子冷卻結構173

11.3.1原理與結構173

11.3.2具體實施方式175

11.4新型轉子風冷卻結構的優勢179

本章小結179

參考文獻179



2章蒸發冷卻隔爆電動機的優化設計180

12.1引言180

12.2常規結構優化設計的弊端182

12.3基于蒸發冷卻介質的優化原理184

12.4基于蒸發冷卻介質優化設計的完整技術方案185

12.4.1基于蒸發冷卻介質優化設計的過程185

12.4.2基于蒸發冷卻介質優化設計的適用范圍189

12.5基于蒸發冷卻介質優化設計的優勢189

本章小結189

參考文獻189



3章蒸發冷卻隔爆電動機密封腔體內灌液面的控制190

13.1引言190

13.2密封腔體內灌液面控制的技術背景190

13.3現有的密封腔體內灌液面控制方法的弊端191

13.4蒸發冷卻隔爆電動機密封腔體內灌液面控制的完整技術方案192

13.4.1控制原理192

13.4.2控制的實施過程193

13.5密封腔體內灌液面控制方法的優勢196

本章小結196

參考文獻197



4章新型隔爆電動機在工業驅動領域中的應用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