采煤机用隔爆型牵引电动机冷却系统设计与研究

论文摘要

论文对一台40kW隔爆型牵引电动机的冷却系统进行了设计研究,该电机是应用于薄煤层采煤机内的三相交流感应电动机。由于安装空间和工作环境的限制,要求其体积不能太大,且输出功率相对较大。为使电机能安全稳定地长期运行,其冷却系统的设计是至关重要的。为提高冷却效果,本文采用定子外水冷却方案。本文以电机冷却水槽的设计为主线,同时对电机的损耗计算、流体和热力校核计算和冷却水槽的结垢预防、除垢方法进行了全面的研究。首先,对电机的损耗产生原理进行了全面的论述,利用电机损耗计算的相关理论,结合该课题电磁设计已取得的相关成果,对该电机的损耗进行了计算。其次,针对电机的结构特点和性能要求,结合电机冷却设计的相关技术要求,对电机的冷却水槽进行了系统的设计,提出了一种嵌入在电机机壳内的“S”型水槽结构;然后对这种冷却水槽在流体和热力两方面进行了校核计算。最后,为了使电机的冷却系统长期稳定的工作,对冷却水槽中可能出现的结垢原因进行了分析,并研究了相关的预防措施和除垢方法。论文中的每项工作都是在相关理论依据下进行的,同时每个目标的研究又兼顾其他方面的。电机损耗计算是为了给热力计算提供依据;流体和热力计算是为了验证电机的冷却结构的合理性;结构除垢研究是为了使冷却结构更好、更稳定的长时间运行。该冷却结构设计方案已用于电机企业的生产,电机运行的结果表明冷却结构的设计是合理的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的研究背景与研究意义
• 1.1.1 课题的研究背景
• 1.1.2 课题的研究意义
• 1.2 本课题研究电机的技术指标及技术难点
• 1.2.1 技术指标
• 1.2.2 技术难点
• 1.3 论文的主要内容
• 第2章 电机损耗的计算
• 2.1 电机损耗计算的相关理论
• 2.1.1 基本铁耗
• 2.1.2 基本铜耗
• 2.1.3 机械损耗
• 2.1.4 附加损耗
• 2.2 与电机损耗计算的相关数据
• 2.3 电机损耗的计算
• 2.3.1 铁耗的计算
• 2.3.2 铜耗的计算
• 2.3.3 机械损耗的计算
• 2.3.4 附加损耗和杂散损耗的计算
• 2.4 本章小结
• 第3章 冷却系统的设计与研究
• 3.1 电机冷却概述
• 3.1.1 传统冷却结构
• 3.1.2 电机的冷却介质
• 3.2 电机冷却水槽的设计
• 3.2.1 电机冷却水槽设计的区域和基本尺寸
• 3.2.2 冷却水槽分布方向的确定
• 3.2.3 冷却水槽数目的确定
• 3.2.4 冷却水槽尺寸的确定
• 3.3 电机冷却系统的流体和热力校核计算
• 3.3.1 管内流体流动的相关原理
• 3.3.2 传热学相关原理
• 3.3.3 流体校核计算
• 3.3.4 热力校核计算
• 3.4 本章小结
• 第4章 冷却水槽的结垢分析与除垢方法研究
• 4.1 电机冷却水槽结垢的原因分析
• 4.1.1 电机冷却水的水质分析
• 4.1.2 电机冷却水槽的材料对冷却水质的影响
• 4.1.3 电机冷却水槽内水垢形成的过程分析
• 4.2 电机冷却水槽结垢预防与除垢方法研究
• 4.2.1 电机冷却水槽的结垢预防方法研究
• 4.2.2 电机冷却水槽内水垢的去除方法研究
• 4.3 电机冷却水槽除垢操作
• 4.4 本章小结
• 结论
• 附录
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢