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机械必威体育网址»betway88help › 零部件 › 电机 › 【热分析实例】大型电机双层空心板Ansys绝缘热分析总结
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楼主: 伟光
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【热分析实例】大型电机双层空心板Ansys绝缘热分析总结

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datree
11#
发表于 2014-4-22 21:11:51 | 只看该作者
对流换热系数150w/m2，大侠用的什么介质呢  
空气强制对流一般达不到这么大

点评

datree
呵呵，理解的，电机一块要向大侠多学习了。ansys新的版本里有icepak模块，用来做过简单机柜的散热，挺方便的。  发表于 2014-4-22 21:32
伟光
只能告诉你不是空气，这是我做特种电机某结构原理性验证时作的一个工作，和移动核动力有关系。一般空气强对流在20-100之间，自然对流3-20，至于150嘛，嘻嘻，你懂得。。。。望理解。  发表于 2014-4-22 21:21
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autosand
12#
发表于 2014-4-22 22:00:45 | 只看该作者
求教群主，3300V的重载低速变频电机(800kW-1600kw)是什么类型的？同步的还是异步的好，永磁的可行吗？变频一体的电机技术成熟吗？

点评

伟光
变频系统方面，德国主要走的是高压路线，至于i单机功率电机方面不是问题，一般变频器大于5MW价格就非常贵了，通常两个小些的一同带动电机，我们做过的同步电动机20MW，用的两组10MW变频器使用。  发表于 2014-4-23 19:38
autosand
我的QQ，1927959925，有机会咱们聊聊；  发表于 2014-4-23 11:31
autosand
回复的很专业；因为不是搞电机，所以不是很清楚；但是见到有单位搞400kW-1000kW,1140V的永磁同步变频一体电机；德国Breuer是1140V和3300V的变频一体机，最大在用的功率是单机1200kW,但是3300V的故障较多  发表于 2014-4-23 11:31
伟光
一般这样的低速，电机交交变频系统，工程上频率一般不超过工频的一半，那样就最好用同步电机，如果是交直交变频系统，频率就没有限制，则可以 选择异步电机。至于哪个最好，要看整体要求，没有绝对的好坏。  发表于 2014-4-22 22:19
伟光
一般电机的振速限制都在2.8mm/s，电力电子器件和电路板和机座合为一体，长期在这种振动下，会降低电子器件的连接可靠性，在系统安全要求比较大的地方，不建议如此布置。  发表于 2014-4-22 22:13
伟光
变频一体，也只不过把变频组件放在电机机壳上，当然缩短的变频器的输出电缆距离，减少了共模和浪涌电压影响，但是我觉得意义不大，对于小的拖动系统，倒是缩小了空间，可是增加的耦合度，降低了可靠性。  发表于 2014-4-22 22:11
伟光
同样的轧机电机，我即弄过同步的也，弄过异步的，这要看你系统的综合考虑，选哪张要看你的要求，其实对负载要求不高的风机和水泵，永磁的也是可以用的。  发表于 2014-4-22 22:08
伟光
同步和异步，如果变频话，差别主要在控制和功率因数上，前者功率因数可超前，可滞后，可为1，后者较小一般0.7几-0.9几不等。控制上，同步可以开环比较容易实现矢量控制，异步需要编码器。但是编码器总比励磁系统简单  发表于 2014-4-22 22:06
伟光
重载，需要过载比较强，就排除永磁了，因为永磁同步电机转子是永磁体，无法像电励磁那样通过过励而加大扭矩。永磁体则不能，所以永磁电机的转速比就比较小，低速弱磁是它难以从控制角度克服的本体问题。  发表于 2014-4-22 22:04
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小河马mh
13#
发表于 2014-4-23 19:06:35 | 只看该作者
好东东啊
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wozaicctv
14#
发表于 2014-4-24 11:17:15 | 只看该作者
本帖最后由 wozaicctv 于 2014-4-24 11:26 编辑

我这边是做光学仪器的，有时候会用到热分析，我觉得设置参数挺难的，不是操作软件难，而是为什么要这么设置，比如对流系数，workbench上停滞空气的对流系数默认为5W/m2*K,实际我们应该用多少？如果是5，计算出来的温度，跟实际测的温度差挺多的，这时候就有疑问了，是自己哪个地方设置不对？又找不出来。网格划得好不好，也不知道怎么判断。有时候通过实际测试反推出一些参数，但这些参数能不能用到别的产品上呢，因为产品差异蛮大的，因为大多时候是想在开发新产品前，计算出温度场，来指导改进，但也不知道对不对，如果相差很大或做出来再测再改，那好像没多大意义。

大侠积分不够，能否发一份到我的邮箱：lmhennb@126.com  谢谢！

点评

伟光
已经发送，请查收。其实对流系数，要作流体分析和试验双验证，而流体又涉及介质粘度，粘度又受制于温度，所以需要分结构的试验验证，需要流体计算和流体试验进行。热的计算有两个前导，即热源和流速的准确计算。  发表于 2014-4-24 19:02
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boa65432
15#
发表于 2014-4-24 12:37:13 | 只看该作者
MARK!
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逍遥处士
16#
发表于 2014-4-24 21:04:38 | 只看该作者
本帖最后由 逍遥处士 于 2014-4-24 21:18 编辑

大侠您好，有个问题向您请教。

一个Φ25.4*5的铁饼，正面用火焰加热，背面用风嘴吹常温空气冷却。现在正面能升到1300℃，背面却只能降到1100℃，再也下不去。

我想达到正面1300℃，背面800℃。考虑背面吹冷空气，正面加大氧燃气流量，两面拔河，达到500℃的温差。大侠觉得这样可行吗？（忽略圆周边上的散热影响，热导率约为16*W/m*K）

或者还用常温空气，但是使劲加大流速，这样温度是否能降下来？个人感觉可能性不大，觉得空气温度不下来，再怎么吹，背部温度也下不来。因为铁饼本身的热导率太大了。
  
谢谢！
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伟光
17#
 楼主| 发表于 2014-4-24 22:13:48 | 只看该作者
本帖最后由 伟光 于 2014-4-24 22:33 编辑
逍遥处士 发表于 2014-4-24 21:04
大侠您好，有个问题向您请教。

一个Φ25.4*5的铁饼，正面用火焰加热，背面用风嘴吹常温空气冷却。现在正 ...

    铁饼比较薄，正反面的空气间热通量没有有效隔离，其次铁饼中间若增加隔热槽可以增加本身热阻，铁饼干什么用，可否在铁饼厚度方向开个隔离槽，同时在隔离槽处放上两个半环隔热板，仅仅提高流速并不能明显改善。其实隔离温度比较好的方法就是设立隔离腔，例如亚临界机组中的炉水泵电机，管道侧为高压高温的水气365°，电机侧内腔温度要控制在70°附近，这个例子或许可以给你一点思路。

    由于你这个饼过于薄，不知道用在哪里，是否可以再开隔热槽。即便不能开深槽，是否可以加大饼的外圆开个浅槽，将对半的半环隔热板嵌入铁饼中，也可以隔离正反面间的热通量联系，待操作后，再外圆车掉凹槽部分，因为不了解您这个饼的用途，还请详细说明。对于空气如果强迫对流，其换热系数也很难超过100w/平方米，所以一般的钨合金焊头的电极里都有冷却流体的流道，但是如果你只是相加大正反面的温差，就和冷却介质没有太多关系了，主要还是从隔离腔的设计入手，因为没有隔离腔，即便改善的对流换热系数，也只是同时降低了正反面的温度，但温差却很难降低。我的想法，第一增加隔离腔，第二增加隔离板，在增加正反面间热阻的情况下，同时隔离正面热通量对背面冷却介质的影响。



点评

伟光
以上的问题，可以按照1楼的我提供的方法，使用ansys进行模拟分析，这类隔热屏我们算过比较多，这种结构相对比较容易实现您双面高温差的需求，亚临界、超临界炉水泵及核岛的一部分主泵都是采用这个思路。  发表于 2014-4-24 22:28
伟光
对于隔热板的选择，有两大类，一种是几种热传导性能比较差的材料复合在一起；还有一种就是高分子水凝胶，通过化学键组成一个网状的结构，当它从固态变成液态时就大量吸热，对热辐射、热对流有很高的隔离效果。  发表于 2014-4-24 22:22
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wozaicctv
18#
发表于 2014-4-25 08:34:30 | 只看该作者
已收到大侠的邮件，我这边是自学ansys的热分析，然后是边学传热学、边学ansys的，但我发现ansys的教材，只教你怎么操作，不告诉你为什么这么做和对结果的判断、分析，而传热学等教材又太偏理论了或都是简化模型，大侠有没有理论、实际结合比较紧密的教材或资料推荐一些呢？
谢谢！

点评

wozaicctv
热辐射确实很容易忽视，谢谢了  发表于 2014-4-28 08:22
伟光
简化模型与试验修正这个很少有书同时讲，这个纯靠仿真是不行的，要不断积累流体分布及有效换热系数，尤其热辐射的反射与传导是比较容易忽视的，从做简单的产品一部分入手，校准好发热源和流体流速及对流系数。  发表于 2014-4-25 20:57
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逍遥处士
19#
发表于 2014-4-25 08:59:17 | 只看该作者
伟光 发表于 2014-4-24 22:13
铁饼比较薄，正反面的空气间热通量没有有效隔离，其次铁饼中间若增加隔热槽可以增加本身热阻，铁饼干 ...

佩服！
实际我们就是这么做的，在铁饼厚度上开槽，在夹具上做棱，嵌上。

整体：


装上试块后看背面（隔板材料不好，都烧变形了）：


装上试块后看正面：


背部看（小蛋黄）：


我们准备在试块正面喷上一层陶瓷，大约0.3mm。到时温差若还下不来，就准备在背面吹冷气试一试。

请大侠给些建议。


点评

伟光
酱紫。这么薄的板，如果不减小两个面之间的热阻，很难增加稳态时的温差，如果加入水冷应该是可以做到的，就是在厚度方向建立一个热阻小的通路，把热通量导走，这样正反面的温差就容易加大了。  发表于 2014-4-26 18:51
逍遥处士
发动机涡轮叶片涂层的热疲劳试验。正反面温差一定要达到500℃。另外，哥们，我追求的正面温度升高，背面温度降低…… 背部不能有东西接触。  发表于 2014-4-26 07:57
逍遥处士
发动机涡轮叶片涂层的热疲劳试验。正反面温差一定要达到500℃。  发表于 2014-4-26 07:55
伟光
再作个小散热片用工装与试块背面紧密接触，然后用冷却的强迫风吹散热片，从侧面吹不要对着试块。请问大侠追求正反面的温差想作什么，请讲解下，你这个装置是要验证什么那。  发表于 2014-4-25 20:49
伟光
在试块内部热阻不变的情况下正反面温差基本不变，正反面一同降低了，两个板环隔板的热辐射和传导也很明显，因为试块太薄。是否可以把两个半环板喷上隔离，试块厚度方向加工宽2深隔热沟，沟里喷入隔热涂料  发表于 2014-4-25 20:43
伟光
陶瓷隔热涂料的导热系数一般可达到0.05W/m.K以内，相比低碳钢18W/m.K左右对热辐射和热传导有很好隔离效果，其表面有达到90%热反射率，所以涂料导热性能基本是低碳钢的百分之一。涂上50道，试块正面温度会降低  发表于 2014-4-25 20:34
wozaicctv
都是大侠啊  发表于 2014-4-25 15:12
duanyz
是不是在玩传说中的冰火啊？  发表于 2014-4-25 09:15
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机械设计-阳光
20#
发表于 2014-4-25 09:04:27 | 只看该作者
呵呵，感觉很有才，谢谢楼主分享。不过目前我看不懂。
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