转子材料对复合笼条感应电机性能影响及相关因素分析

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1、国内图书分类号：TM315工学硕士学位论文转子材料对复合笼条感应电机性能影响及相关因素分析硕士研究生：张俊导师：李伟力申请学位级别：工学硕士学科、专业：电机与电器所在单位：电气与电子工程学院答辩日期：2013年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex：TM315DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringInfluenceofrotormaterialsonIMCCRperformanceandrelativefactorsanalysisCandidate：Supervisor：ZhangJunLiW．eiliAcadem

2、icDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：MachinesandElectricAppliancesDateofOralExamination-March，2013University：HarbinUniversityofScienceandTechnology哈尔滨理工大学工学硕士学位论文转子材料对复合笼条感应电机性能影响及相关因素分析摘要众所周知，笼型感应电动机以其设计简单、价格低廉而被广泛应用于各行各业，然而在重负载和大转动惯量的场合，需要较高的起动转矩时，普通感应电机的应用受到了限制；实心转子感应电动机适用于重载起动，但运行性

3、能较差，为了兼顾两种电机的性能优点，提出了复合笼条感应电动机。该电机转子采用单边开槽，选用两种不同材料镶放在槽内，上层笼嵌放的合金材料导电导磁，下层笼导条中浇铸铸铝材料，优良的起动和运行性能，使得该电机应用前景更为广泛。首先，本文利用电磁场理论，建立复合笼条感应电动机二维电磁场的数学模型，采用场路耦合的方法，计算了该电机起动过程和额定负载运行情况下的电磁参数。针对转子上层笼铜铁合金在冶炼过程中出现的铜铁富集问题，分析了铜材料镶嵌铁材料和铁材料镶嵌铜材料的两种非均匀掺杂形式，对起动电流、起动转矩、以及电机工作特性的主要参数进行计算和比较，分析材料非均匀掺杂对电机性能产生的影响，并通过调整转

4、子上层笼中铜铁材料面域的大小，进一步研究材料非均匀掺杂情况下的掺杂度对电机性能的影响。其次，本文选取了四种电阻率数量级不同的碳纤维作为复合笼条感应电动机的转子上层笼材料，通过对比分析该类材料对电机起动及运行性能的影响，发现XN．05复合材料有效的提高了电机性能。并以额定运行时电磁场计算为基础，确定了电机各部分热性能参数，建立电机的全域温度场，进一步分析该类材料对电机温度的影响。最后，在考虑电机起动时槽饱和情况下，对复合笼条感应电动机非线性正弦时变场进行了求解，采用有限元法，对不同转子槽型的起动时刻磁场及转子感应电流进行分析，进而计算出不同转子槽型的起动槽漏感，并研究非均匀掺杂材料对转子槽

5、漏抗的影响。结果表明，双边转子槽漏抗比单边转子的小，各个槽漏抗参数差别不大；由于铜材料的弱磁性能致使上层笼导条磁感应强度很小，使得模型2中的起动槽漏抗仅在0．45mH左右。哈尔滨理工大学工学硕士学位论文关键词复合笼条感应电动机；转子材料：温度场：槽漏感哈尔滨理工大学工学硕士学位论文InfluenceofrotormaterialsonIMCCRperformanceandrelativefactorsanalysisAbstractTheordinaryinductionmotorsarewidelyusedinmanyindustrialfieldsduetoitssimpledesi

6、gnandlowcost．However,motorfeaturesoflowstartingtorqueandhighstartingcurrentlimittherequirementsofbiginertiaoccasion．Solidrotorinductionmotorshaveexcellentstartingperformance，buthavesomedeficienciesinoperatingperformance．Consideringtheadvantagesoftwokindsofmotor，akindofinductionmotorwithcompoundca

7、gerotorfIMCCR)isproposed．TheIMCCRhasthesamestatorslotshapeasthatofthetraditionalinductionmotor．Thealloythatcanconductmagnetismandelectricityandthecast-aluminumareappliedtotherotorbars．Thisimprovesmotorstartingperforman