Введение
1 Анализ влияния систем охлаждения на технические и эксплуатационные характеристики электрических машин морского назначения 15
1.1 Требования к надежности эксплуатации и эффективности систем охлаждения 15
1.1.1 Температура и превышение температуры 16
1.1.2 Сопротивление изоляции обмоток 18
1.1.3 Кавитация в системах водяного охлаждения 19
1.1.4 Аэродинамический шум 21
1.2 Влияние выбора системы охлаждения на электромеханические характеристики машины 22
1.3 Заключение 25
2 Предварительный анализ теплового состояний машины. Формирование первичного конструктивного облика электрической машины 27
2.1 Разделение потерь 27
2.1.1 Потери в обмотке статора 28
2.1.2 Потери в стали 30
2.1.3 Потери в роторе 32
2.1.4 Потери на вентиляцию 33
2.2 Тепловой анализ с применением точных аналитических решений 35
2.2.1 Анализ существующих расчетных моделей 35
2.2.2 Приведение параметров реальной электрической машины к эквивалентной двухслойной модели 37
2.2.3 Решение задачи для стационарного режима 39
2.2.4 Решение задачи для нестационарного режима 43
2.3 Тепловой анализ по методу тепловых схем замещения 45
2.4 Заключение 49
3 Численное моделирование тепловых процессов в электрических машинах 51
3.1 Постановка задачи и принятые допущения 51
3.2 Описание объектов исследования 55
3.3 Расчетные модели 57
3.4 Расчет стационарного теплового поля 59
3.4.1 Асинхронный двигатель 59
3.4.2 Трансформатор с вращающимся полем 63
3.5 Расчет нестационарных тепловых процессов 67
3.5.1 Асинхронный двигатель 69
3.5.2 Трансформатор с вращающимся полем 71
3.6 Заключение 73
4 Сравнительный анализ и обобщение результатов моделирования и аналитических решений, сопоставление с экспериментом 75
4.1 Асинхронный двигатель 75
4.1.1 Преобразование ядра машины в обобщенную двухслойную модель 75
4.1.2 Сравнение результатов расчетов 76
4.2 Трансформатор с вращающимся полем 78
4.2.1 Преобразование ядра машины в обобщенную двухслойную модель 78
4.2.2 Сравнение результатов расчетов 80
4.3 Анализ адекватности обобщенной двухслойной модели 82
4.4 Алгоритм проведения поисковых тепловых расчетов 86
4.4 Заключение 87 Заключение 88
Список литературы 90
Приложение
