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国家自然科学基金(51277045): 作品数：27 被引量：206H指数：9; 相关作者：丁树业邓艳秋王海涛陈卫杰郭保成更多>>; 相关机构：哈尔滨理工大学南京师范大学中国船舶重工集团公司第704研究所更多>>; 发文基金：国家自然科学基金黑龙江省自然科学基金教育部“新世纪优秀人才支持计划”更多>>; 相关领域：电气工程一般工业技术核科学技术金属学及工艺更多>>

双馈水轮发电机风摩损耗数值研究被引量：8: 2014年; 根据双馈水轮发电机结构特点和通风特性,以计算流体力学为基础,建立通风道流体场模型,应用有限体积法对电机内流体流动特性进行数值求解,并对电机内风摩损耗进行计算,进而实现了电机内机械损耗的分离计算.通过与实验数据的对比分析,验证了其计算结果的准确性.对电机内风摩损耗的敏感性因素进行了分析.采用有限体积法进行求解,得出电机风摩损耗,结合轴承摩擦损耗经验公式计算得出电机的机械损耗,以此机械损耗与实验数据比较验证了结果的正确性.进而分析了电机转速、通风道内壁面表面粗糙度以及通风槽钢长度和尺寸等因素对电机风摩损耗的影响.; 丁树业郭长光郭保成邓艳秋; 关键词：水轮发电机双馈流体场有限体积法

具有自调节通风性能的大型永磁同步发电机内流热特性数值研究: 2019年; 为了探究具有自调节通风功能的结构紧凑型大型永磁同步发电机内部流体流变特性及温升分布规律,以一台6 MW永磁同步发电机为例,基于电机学和数值传热学理论,结合流-热耦合机理,根据电机实际冷却结构选择一个周期作为求解域,建立三维流体场与温度场耦合分析数学模型及物理模型.采用有限体积元法对永磁同步电机三维温度场进行数值研究,对发电机定转子铁心、定子绕组与绝缘以及永磁体的温升分布特性进行详细分析.通过与电机绝缘温升限值的对比分析,验证了其求解方法的合理性以及计算结果的准确性,为永磁同步发电机温升的计算及通风结构的设计提供参考依据.; 朱敏丁树业江欣刘玮; 关键词：永磁同步发电机三维温度场有限体积元

异步驱动电机流体流动特性数值研究被引量：16: 2016年; 为研究异步驱动电机内外流体流动特性,该文以一台55k W异步驱动电机为例,基于计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)及数值传热学(numerical heat transfer,NHT)基本原理,根据电机冷却结构,建立外部包裹空气域的电机三维流固耦合求解域模型,在基本假设的基础上,施加边界条件,采用有限体积法对电机温度场及流体场进行数值计算,通过与实验数据对比分析,验证了计算方法的正确性和计算结果的准确性。最后,对电机内部流体流速、电机机壳及端部离心式风扇部分流体运动迹线等流变特性进行分析,揭示了中小型异步驱动电机冷却介质流动特性。; 丁树业王海涛邓艳秋崔广慧; 关键词：三维流体场流固耦合有限体积法

船舶驱动用异步电机三维温度场研究被引量：13: 2015年; 为研究船舶驱动用异步电机传热性能及温升特性,以一台Y2-250M-4型、55 k W异步电机为例,采用有限体积元法对其三维稳态温度场求解计算,分析了电机额定负载运行时主要部位的温升特性.同时,根据其船舶驱动的用途特点,实际运行时负载多呈变化,因此对电机不同负载工况的温升进行求解并对比分析.通过搭建实验平台,将实验数据与计算结果相对比验证.结果表明:无论何种工况,电机的最高温升均出现在转子导条处;随着负载的增大,电机各主要部位的最高温升呈增加趋势,并且其增幅逐渐趋于显著.该研究为电机设计及性能优化、故障预测提供一定参考.; 丁树业关天宇崔广慧; 关键词：异步电机三维温度场温升

交互式绝缘材料导热系数测定被引量：1: 2015年; 为了精确测量电磁机械装置内非标准固体绝缘材料的导热系数,基于稳态热流法原理搭建固体材料导热系数测试平台,对非标准绝缘绝缘材料样品的导热系数进行了系统测量.通过研究能够有效解决交互式固体绝缘材料导热系数测量问题.为测量非标准固体绝缘材料导热系数的测定奠定了理论基础.; 周秋松丁树业崔广慧邓艳秋蒋山; 关键词：导热系数

Ventilation Structure Optimization and Performance Analyses of Permanent Magnet Wind Generators被引量：8: 2013年; 为了提高永磁风力发电机的通风冷却效果,以一台2.5 MW永磁风力发电机为例,基于计算流体力学（computational fluid dynamics,CFD）以及传热传质学基本理论,根据流–热协同机理,建立了包括外部通风系统的三维流体流动与传热的求解模型。应用有限体积元法,对电机通风冷却性能进行了数值研究,并与实验数据进行对比分析,实验结果验证了计算结果的准确性以及求解方法的合理性。通过改变电机内径向通风沟结构尺寸,提出4种优化方案,通过对不同结构方案条件下通风冷却性能进行对比研究,给出了发电机最佳的结构方案。所得结论可以为永磁风力发电机通风结构的设计提供参考。; DING ShuyeGUO BaochengSUN Zhaoqiong; 关键词：永磁材料通风结构单机容量永久磁铁

循环泵屏蔽电机定子端部温升过高数值计算被引量：4: 2016年; 为研究环流使屏蔽电机端部出现温升过高的异常现象,以一台5 000 k W的循环泵屏蔽电机为例,基于电磁场和温度场的基本理论,建立电机三维电磁场和温度场的数学模型,采用有限元方法,对电机端部磁密、温升大小及分布进行计算和分析,明确环流是产生电机端部磁密过高及温升异常的的直接原因。通过研究定子齿压板及锥形环有环流分布及切断环流分布两种方案下磁场及温度场的分布规律,改进了齿压板的连接结构,使局部最高温度由230℃降低至175℃,从而解决了温升过高的问题。本研究可以对大容量电机在生产实践中安全稳定地运行,减少和杜绝安全隐患提供参考价值。; 陈卫杰苗立杰丁树业; 关键词：主循环泵屏蔽电机环流电磁场有限体积法

径向多结构特征下风力发电机冷却性能研究被引量：4: 2018年; 为了提升风力发电机的通风冷却性能,降低其运行时的温升,以一台3 MW永磁风力发电机为例,结合发电机的通风冷却性能及结构特点,在基本假设的基础上,建立发电机定转子流固耦合的三维物理模型,并给出求解条件。根据流体力学以及传热学理论,采用有限体积元法对电机内流体场与温度场进行了数值计算。同时,对径向通风沟提出了多种结构方案,并对不同方案下电机内流体流动特性及各主要部件温升进行了对比分析。研究结果表明:在一定范围内通过减小径向通风沟的轴向尺寸,能有效提高电机的冷却效果。当采用结构方案Ⅲ时,求解域内最高温升较原模型低6. 04 K。; 丁树业夏垒刘建峰王越刘野; 关键词：风力发电机流固耦合径向通风沟

多工况条件下异步电机斜槽与谐波特性被引量：5: 2014年; 为了研究多工况下异步电机斜槽与谐波特性,以一台Y2-250M-4、55kW笼型异步电机为例,建立了多截面场-路耦合时步有限元计算模型.计算出斜槽不同负载情况下的铁耗,分析了转子斜槽后定转子铁芯典型位置的齿谐波沿轴向分布规律,并研究了斜槽对定转子齿顶区域齿谐波的削弱作用.实验结果表明,谐波铁耗在总损耗中所占的比例随负载的增大而增加;电机采用斜槽时,定转子各部分铁耗沿轴向波动,损耗值沿轴向并无太大差异;斜槽对铁耗的影响随负载的增加而增大.; 丁树业李跃龙李冠男邓艳秋; 关键词：异步电机斜槽场-路耦合时步有限元谐波铁芯损耗

永磁同步电机三维全域温度场与温度应力耦合研究被引量：20: 2018年; 永磁同步电机通常采用变频驱动方式,使得电机磁场内谐波含量增多,损耗趋于增大并导致发热与形变加重。为研究其变频驱动下温升分布特性及温度应力的作用,以一台50 k W永磁同步电机为对象,建立了包含复杂散热结构的三维全域温度场及温度应力共同求解模型,采用有限元法对其进行耦合计算与研究,着重分析了稳态运行时电机主要部位的温升与形变分布情况。通过搭建实验平台,将实测温升与计算结果相对比,验证了温度场计算方法及结果的准确性,并确保温度应力场载荷加载正确。结果表明:永磁同步电机的最高温升出现在转子铁心处;电机各部位形变大小不仅受温升作用,还受自身结构以及施加约束等因素影响。该研究为电机设计及性能优化、故障预测提供一定参考。; 丁树业朱敏江欣; 关键词：永磁同步电机温度场温度应力有限元法变频驱动

国家自然科学基金(51277045)

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