新型隔爆电动机设计与应用
作者：栾茹 著
出版时间： 2018年版
内容简介
本书侧重于研究一种与蒸发冷却技术相结合的新型隔爆电动机，详细阐述了该新型电动机的研究基础、工程设计推导、理论数值仿真、试验分析、发明创造等，目的是解决目前我国隔爆电动机存在的问题，最后本书简要介绍了该新型隔爆电动机的应用情况，以此来提高我国重型装备制造水平。 本书可供电动机制造企业的工程技术人员、冶炼或矿山机械工业的工程技术人员以及其他使用防爆电动机的工程研究设计人员等使用，同时，也可作为与电气工程学科相关专业的高等院校、科研机构教师、研究人员、研究生等学习专业知识、拓展专业视野的参考书。
目录
第1章绪论1
1.1防爆电动机与蒸发冷却技术历史简介1
1.2隔爆电动机的定义4
1.3隔爆电动机的冷却方式5
1.4隔爆电动机的振动与噪声7
1.4.1电动机振动与噪声的来源7
1.4.2隔爆电动机振动噪声的严重性8
参考文献9
第2章大型电机的蒸发冷却技术研究基础11
2.1引言11
2.2常规定子绝缘结构对蒸发冷却电机的限制11
2.3蒸发冷却介质简介13
2.4蒸发冷却定子绕组直线部分的绝缘与传热14
2.51200kV·A全浸式自循环蒸发冷却汽轮发电机的研制及运行17
2.5.1引言17
2.5.21200kV·A全F-113自循环蒸发冷却汽轮发电机介绍18
2.5.3发电机的试验及运行19
2.5.4结论20
2.6蒸发冷却电机定子绝缘结构的模拟试验及结论21
2.6.1本次试验目的和要求22
2.6.2试验装置23
2.6.3试验数据整理及曲线25
2.6.4试验结果分析29
2.6.5结论30
2.7定子绝缘材料的表面闪络试验31
2.7.1试验目的和要求31
2.7.2试验装置32
2.7.3试验数据整理33
2.7.4试验结果分析34
2.7.5结论34
2.8补充试验35
2.8.1补充试验说明35
2.8.2试验材料的具体信息35
2.8.3试验数据整理35
2.8.4结论37
本章小结37
参考文献38
第3章蒸发冷却电机定子绝缘体系及其传热的分析40
3.1引言40
3.2卧式蒸发冷却电机定子绝缘与传热系统的组成41
3.3电机蒸发冷却技术方案的种类43
3.4复合式绝缘系统的电场分布特点43
3.4.1复合式绝缘系统的介电常数和电场强度遵循的规律43
3.4.2提高耐电压水平的条件45
3.5定子大空间与复合式绝缘结构的传热规律45
3.5.1定子铁芯及绕组端部的传热46
3.5.2定子绕组直线部分的传热46
3.6卧式蒸发冷却电机定子绝缘结构的设计原则47
本章小结48
参考文献48
第4章大中型蒸发冷却隔爆电动机的电磁设计50
4.1引言50
4.21120kW蒸发冷却隔爆电动机概述51
4.31120kW蒸发冷却隔爆电动机的样机电磁设计51
4.3.1常规结构的1120kW隔爆电动机的电磁设计51
4.3.21120kW蒸发冷却隔爆电动机的电磁设计58
4.3.3新型隔爆电动机蒸发冷却空间的设计82
4.41120kW隔爆电动机的新型结构与常规结构的比较84
本章小结86
参考文献86
第5章新型隔爆电动机定子温度场、电场与冷凝器工效的研究87
5.1引言87
5.2浸泡式蒸发冷却定子温度场的数值计算88
5.2.1定子最热段三维温度场的仿真计算模型88
5.2.2计算定子中的热源分布90
5.2.3定子铁芯、绕组内涡流场与热场的耦合计算91
5.2.4表面沸腾换热系数和等效热传导系数的确定93
5.2.5浸泡式定子温度场的计算结果94
5.2.6新型电动机启动及过载后的温度分布情况97
5.3浸泡式定子槽内的电场数值计算99
5.3.1定子槽内二维电场的建模99
5.3.2浸泡式定子槽内的电场计算结果101
5.4风冷凝管内外三维流体场温度的数值计算102
5.4.1风冷管道流体场的建模103
5.4.2风冷管道流体场的温度分布结果104
本章小结110
参考文献110
第6章蒸发冷却定子主绝缘减薄的局部放电试验研究113
6.1引言113
6.2蒸发冷却介质与绝缘质量的评定114
6.3试验中的定子模型115
6.4高压试验装置117
6.5试验实施过程118
6.6试验结果及现象的分析118
6.6.1主绝缘厚度为4mm的局部放电试验记录118
6.6.2主绝缘厚度为2mm的局部放电试验记录120
6.6.3主绝缘厚度为1.8mm的局部放电试验记录121
6.6.4主绝缘厚度为1.6mm的局部放电试验记录122
6.7试验研究结论123
本章小结124
参考文献124
第7章浸泡式蒸发冷却定子模型传热试验的研究126
7.1引言126
7.2试验设备及组成127
7.3传热试验过程与分析129
7.3.1传热试验记录之一130
7.3.2传热试验记录之二132
7.3.3传热试验记录之三134
7.3.4传热试验记录之四135
7.3.5传热试验记录之五136
7.4传热试验研究的结论138
本章小结140
参考文献141
第8章蒸发冷却隔爆电动机内置式冷凝结构142
8.1引言142
8.2现有冷凝器的弊端143
8.3现有蒸发冷却结构的局限性145
8.4内置式冷凝器的技术方案145
8.4.1内置式冷凝与密封的原理146
8.4.2内置式冷凝与密封的结构147
8.5内置式冷凝器的优势148
本章小结149
参考文献149
第9章蒸发冷却隔爆电动机内置式冷凝的密封结构150
9.1引言150
9.2现有结构存在的问题151
9.2.1现有结构介绍151
9.2.2现有结构的弊端152
9.3新型的定子内置式冷凝密封结构152
9.3.1密封结构之一152
9.3.2密封结构之二153
9.3.3密封结构之三156
9.4新型的定子内置式密封结构的优势158
本章小结158
参考文献158
第10章蒸发冷却隔爆电动机定子端部的密封159
10.1引言159
10.2现有结构存在的问题160
10.3新型的定子端部密封结构161
10.3.1密封技术的分析161
10.3.2新型密封结构的技术原理162
10.3.3具体实施方式165
10.4新型的定子端部密封结构的优势169
本章小结170
参考文献170
第11章蒸发冷却隔爆电动机的转子冷却结构171
11.1引言171
11.2现有蒸发冷却电机转子冷却结构的弊端172
11.3基于定子蒸发冷却的转子冷却结构173
11.3.1原理与结构173
11.3.2具体实施方式175
11.4新型转子风冷却结构的优势179
本章小结179
参考文献179
第12章蒸发冷却隔爆电动机的优化设计180
12.1引言180
12.2常规结构优化设计的弊端182
12.3基于蒸发冷却介质的优化原理184
12.4基于蒸发冷却介质优化设计的完整技术方案185
12.4.1基于蒸发冷却介质优化设计的过程185
12.4.2基于蒸发冷却介质优化设计的适用范围189
12.5基于蒸发冷却介质优化设计的优势189
本章小结189
参考文献189
第13章蒸发冷却隔爆电动机密封腔体内灌液面的控制190
13.1引言190
13.2密封腔体内灌液面控制的技术背景190
13.3现有的密封腔体内灌液面控制方法的弊端191
13.4蒸发冷却隔爆电动机密封腔体内灌液面控制的完整技术方案192
13.4.1控制原理192
13.4.2控制的实施过程193
13.5密封腔体内灌液面控制方法的优势196
本章小结196
参考文献197
第14章新型隔爆电动机在工业驱动领域中的应用198
14.1新型隔爆电动机样机198
14.2新型隔爆电动机在驱动冶炼鼓风机中的应用200
14.3新型隔爆电动机在矿山机械中的应用202
