永磁同步牵引电动机温度场仿真分析

以一台永磁同步牵引电动机为例,根据其通风结构和传热特点,基于流体力学与传热学的基本原理,建立了电机流-固耦合的1/4物理模型。采用有限体积法对电机内部稳态温度场进行了仿真计算,并结合试验数据,对该电机的通风冷却结构进行了改进。电机温度场仿真结果和温升数值符合设计要求,温升试验数据验证了仿真计算结果的准确性,为该类型电机通风冷却结构的设计和温升计算提供了理论依据。     

基于热网络的全封闭风冷永磁电机温升分析

全封闭风冷永磁牵引电动机功率密度高、内部散热条件恶劣,对电机热设计和温升控制提出了较高要求。研究了热网络方法在电机温升分析中的应用,对一款全封闭风冷永磁电机构建热网络模型,并基于MATLAB/SIMULINK平台编程计算热网络参数,实现了对电机内部温升计算和热分析的快速响应。与试验结果对比发现,热网络方法温升计算结果具有较高准确性,能满足电机工程设计需要,对电机热设计具有工程指导意义。     

特殊区段对HX_D1C型电力机车运用的影响

兰新铁路哈密至柳园区段线路的特点为风沙大、温度高、海拔高,HXD1C型机车在该区间长时间运行时,易造成牵引变流器及牵引电机温升较高,导致牵引变流器及牵引电机的故障。通过对机车运行数据的分析,提出了改善建议。     

100%低地板轻轨车辆用全封闭牵引电动机的研制

自通风开启式感应电动机在轻轨车辆上已广泛应用。在中修或大修时发现,其电机定子绕组表面脏,定、转子铁心通风道聚集有较多的灰尘,对电机的散热和清洗带来较大的困难。尤其对100％低地板轻轨车辆,因大部分轨道在地面上,运行环境比地铁车辆恶劣。为解决这些问题,开发了全封闭型异步牵引电动机。介绍了该电机的主要结构和轴承温升及噪声降低的措施。测试结果表明,该电机完全符合IEC60349—2标准要求。     

出口马其顿动车组交流传动系统

介绍了出口马其顿动车组交流传动系统的主要部件及其参数,重点说明牵引变流器轻量化设计的技术特点,特别是主电路中取消了二次谐振电路,牵引变流器柜体的尺寸和重量在传统方案基础上大幅降低。牵引系统的地面试验结果表明,中间直流电压、牵引变流器温升、牵引电机温升、辅变输出性能等关键指标满足设计要求。装车试验和运营情况表明,牵引传动系统运行稳定可靠。     

大功率永磁直驱电力机车牵引电机散热研究

文章介绍了大功率永磁直驱电力机车牵引电机直驱传动结构和电机风路结构设计,对永磁电机散热仿真和温升试验进行对比分析,在有无联轴器的试验条件下对电机进行温升试验,以证明联轴器传动结构对电机散热具有向好改善;重点对试验中轴承温升偏高的问题进行研究和试验验证,开展不同转速和有无联轴器条件下电机温升试验,经过分析研究给出电机轴承温升与转子永磁体发热的关系;通过转子永磁体磁钢分段技术减少转子磁损耗,经过理论分析和试验证明磁钢分段电机轴承温升比非磁钢分段电机明显下降。通过对永磁直驱电机散热技术研究,证明大功率永磁直驱电力机车电机转子采用磁钢分段技术能够有效降低电机损耗,采用直驱电机连接联轴器传递结构可进一步降低电机温升,为后续轨道交通行业大功率永磁直驱电机散热设计和大功率永磁直驱技术的可靠应用奠定基础,提供有益的设计经验。     

大功率永磁直驱电力机车牵引电机关键技术研究

大功率永磁同步直驱电机首次在电力机车上使用,虽然相比传统的异步电机有很多优点,但同时其设计难度也非常大,因此重点介绍大功率永磁直驱电机内部结构、风路结构,和其所使用的永磁材料,再从其电磁设计难点方面进行了重点分析,并对其关键温升试验进行了仿真介绍和实际试验结果,通过温升结果发现其电机设计缺陷,并给出了相应的改造方案使之满足设计要求,同时给出了永磁电机相关试验数据验证了其优势性。     

动车组牵引控制策略与电机温升的关系探讨

CRH380AL动车组在240 km/h速度工况下持续长时间运行时,出现了部分牵引电机定子高温预警的故障,针对此问题,分析了牵引电机工作特性,结合线路试验分析故障原因,阐述了牵引控制策略与电机温升的关系,明确了典型控制点的铜耗、铁耗与控制曲线的关系,指出了列车运行速度、牵引功率和运行时间与电机温升的关系,以及不同工况下温升的主要来源,并提出了优化措施。     

一种新型城轨用牵引电机牵引制动性能的试验方法

在对新型城轨用牵引电机的数学模型进行分析的基础上研究了电机运行过程,分析了该电机的牵引性能、制动性能,推导了城轨用牵引电机的运行控制方法,得到了影响牵引电机运行特性的典型参数。根据其运行控制方法,通过试验完成了该新型牵引电机的牵引、制动性能测试,得到了190 kW城轨用交流变频牵引电机的牵引、制动性能测试参数及性能测试曲线,与文献的理论曲线吻合。测试结果也验证了城轨用牵引电机牵引制动性能的正确性和有效性。     

一种强迫风冷直线电机的温度场仿真技术研究

在强迫风冷直线电机温度场仿真分析时,采用Fluent软件自带的边界条件对绕组绝缘进行等效,可在不改变模型的情况下进行新绝缘方案下的温升预测。文章利用该方法评估强迫风冷直线电机端部绕组间隙与温升影响关系,确定绕组间隙方案,并通过样机温升试验验证了该仿真方法计算的准确性。     

异步牵引电动机特性的试验研究

结合1000kW交-直-交系统的地而试验及4 000kW原型机车的要求,对YQD-300异步牵引电动机进行了小时温升等五项试验。本文通过对试验结果的分析,表明所设计的异步牵引电动机具有起动电流小、起动转矩大、堵转时间长、温升低、恒功特性理想等优良性能。试验结果为新电机的设计提供了依据。     

永磁同步电机的三维流场温度场耦合计算

随着永磁同步电机功率密度的提高与体积的减小,准确预估其温升成为设计过程中的关键难题。为解决该难题,以某永磁同步电机为研究对象,基于基本假设和求解条件,采用多参考坐标系模型与有限体积法对永磁同步电机三维流动与传热耦合仿真模型进行求解。对永磁同步电机内部的流体流动特性、整体温度场、定转子温度场以及对流换热系数分布进行了分析。研究方法与结果可为永磁同步电机的热设计工作提供指导。     

高海拔电气设备工作特点及设计要求

针对高原气候特点,在分析气候对电气设备工作影响的基础上,从电气绝缘、电器分断性能、电器温升、低温材料的选用、电器的耐低温性、耐电晕、电机绝缘材料温度补偿等方面,对高原电气设备提出了设计要求。     

智轨电车高温适应性设计与应用

针对智轨电车在高温地区的市场需求,分析了高温运用环境的特点及标准定义,对智轨电车进行高温环境条件下的适应性设计及改造,并在卡塔尔高温地区开展了智轨电车整车试验,对其整车能耗、空调性能及设备温升等进行了验证.试验结果表明该智轨电车高温适应性设计满足运用要求.     

基于SiC MOSFET的牵引逆变器在轨道交通中的应用研究

阐述了SiC器件和Si器件的开关特性和能耗对比;根据轨道交通牵引工况计算比较了SiC器件和Si器件的功率损耗;针对高开关频率应用,进行了包括温升、噪声、损耗、效率等一系列试验验证。试验结果表明,采用SiC MOSFET的牵引逆变器可以有效降低电机的谐波损耗,实现牵引系统节能降耗,并降低中低速段的电机噪声。     

牵引电机空载试验中的轴承考核

论述牵引电机空载试验中轴承考核检查的重要性和主要内容，主要探讨运用共振解调技术和温升检测进行牵引电机空载试验轴承考核的方法。     

动车组充电机散热分析及优化设计

根据充电机功率模块的热流密度及温升确定了充电机的冷却方式,并提出了充电机的散热设计方案。通过散热仿真计算,计算了充电机各关键元器件温升,计算结果表明该散热设计方案满足散热需求。同时,通过温升试验对充电机整机进行了温升测试及内循环优化设计,试验结果显示增加内循环风道可有效降低充电机功率模块各元器件表面温度。     

机车冷却塔风机驱动电机冷却系统优化设计

对机车冷却塔风机驱动电机的冷却系统设计作了介绍,通过试验详细描述了电机和风机结构变化时对电机冷却效果的影响,并以此来降低电机温度,提高电机寿命。     

市郊列车用全封闭式永磁同步电动机

风冷式感应电动机广泛用作铁道车辆的牵引电动机.但它们需要大修进行内部清洁,而且还是噪声的主要来源.为解决这些问题,建议使用全封闭式永磁同步电动机作牵引电动机,它具有与传统的风冷式感应电动机相同的功率-重量比.报告了温升试验、噪声测定和能耗计算的结果.结果表明噪声等级下降10 dB,能耗约降低10%.     

MSC＋TSC型低压无功补偿装置的实现

介绍了一种适用于补偿采石场碎石机、港口起重机、钢厂轧钢机等大功率冲击型负荷的低压无功补偿装置主电路的设计方案，该方案结合了传统的机械式投切方式与较先进的晶闸管投切方式，即MSC＋TSC，兼顾了低成本、适用性以及高可靠性，应用效果良好。