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第1章 绪论1

1.1防爆电动机与蒸发冷却技术历史简介1

1.2隔爆电动机的定义4

1.3隔爆电动机的冷却方式5

1.4隔爆电动机的振动与噪声7

1.4.1电动机振动与噪声的来源7

1.4.2隔爆电动机振动噪声的严重性8

参考文献9

第2章 大型电机的蒸发冷却技术研究基础11

2.1引言11

2.2常规定子绝缘结构对蒸发冷却电机的限制11

2.3蒸发冷却介质简介13

2.4蒸发冷却定子绕组直线部分的绝缘与传热14

2.5 1200kV·A全浸式自循环蒸发冷却汽轮发电机的研制及运行17

2.5.1引言17

2.5.2 1200kV·A全F-113自循环蒸发冷却汽轮发电机介绍18

2.5.3发电机的试验及运行19

2.5.4结论20

2.6蒸发冷却电机定子绝缘结构的模拟试验及结论21

2.6.1本次试验目的和要求22

2.6.2试验装置23

2.6.3试验数据整理及曲线25

2.6.4试验结果分析29

2.6.5结论30

2.7定子绝缘材料的表面闪络试验31

2.7.1试验目的和要求31

2.7.2试验装置32

2.7.3试验数据整理33

2.7.4试验结果分析34

2.7.5结论34

2.8补充试验35

2.8.1补充试验说明35

2.8.2试验材料的具体信息35

2.8.3试验数据整理35

2.8.4结论37

本章小结37

参考文献38

第3章 蒸发冷却电机定子绝缘体系及其传热的分析40

3.1引言40

3.2卧式蒸发冷却电机定子绝缘与传热系统的组成41

3.3电机蒸发冷却技术方案的种类43

3.4复合式绝缘系统的电场分布特点43

3.4.1复合式绝缘系统的介电常数和电场强度遵循的规律43

3.4.2提高耐电压水平的条件45

3.5定子大空间与复合式绝缘结构的传热规律45

3.5.1定子铁芯及绕组端部的传热46

3.5.2定子绕组直线部分的传热46

3.6卧式蒸发冷却电机定子绝缘结构的设计原则47

本章小结48

参考文献48

第4章 大中型蒸发冷却隔爆电动机的电磁设计50

4.1引言50

4.2 1120kW蒸发冷却隔爆电动机概述51

4.3 1120kW蒸发冷却隔爆电动机的样机电磁设计51

4.3.1常规结构的1120kW隔爆电动机的电磁设计51

4.3.2 1120kW蒸发冷却隔爆电动机的电磁设计58

4.3.3新型隔爆电动机蒸发冷却空间的设计82

4.4 1120kW隔爆电动机的新型结构与常规结构的比较84

本章小结86

参考文献86

第5章 新型隔爆电动机定子温度场、电场与冷凝器工效的研究87

5.1引言87

5.2浸泡式蒸发冷却定子温度场的数值计算88

5.2.1定子最热段三维温度场的仿真计算模型88

5.2.2计算定子中的热源分布90

5.2.3定子铁芯、绕组内涡流场与热场的耦合计算91

5.2.4表面沸腾换热系数和等效热传导系数的确定93

5.2.5浸泡式定子温度场的计算结果94

5.2.6新型电动机启动及过载后的温度分布情况97

5.3浸泡式定子槽内的电场数值计算99

5.3.1定子槽内二维电场的建模99

5.3.2浸泡式定子槽内的电场计算结果101

5.4风冷凝管内外三维流体场温度的数值计算102

5.4.1风冷管道流体场的建模103

5.4.2风冷管道流体场的温度分布结果104

本章小结110

参考文献110

第6章 蒸发冷却定子主绝缘减薄的局部放电试验研究113

6.1引言113

6.2蒸发冷却介质与绝缘质量的评定114

6.3试验中的定子模型115

6.4高压试验装置117

6.5试验实施过程118

6.6试验结果及现象的分析118

6.6.1主绝缘厚度为4mm的局部放电试验记录118

6.6.2主绝缘厚度为2mm的局部放电试验记录120

6.6.3主绝缘厚度为1.8mm的局部放电试验记录121

6.6.4主绝缘厚度为1.6mm的局部放电试验记录122

6.7试验研究结论123

本章小结124

参考文献124

第7章 浸泡式蒸发冷却定子模型传热试验的研究126

7.1引言126

7.2试验设备及组成127

7.3传热试验过程与分析129

7.3.1传热试验记录之一130

7.3.2传热试验记录之二132

7.3.3传热试验记录之三134

7.3.4传热试验记录之四135

7.3.5传热试验记录之五136

7.4传热试验研究的结论138

本章小结140

参考文献141

第8章 蒸发冷却隔爆电动机内置式冷凝结构142

8.1引言142

8.2现有冷凝器的弊端143

8.3现有蒸发冷却结构的局限性145

8.4内置式冷凝器的技术方案145

8.4.1内置式冷凝与密封的原理146

8.4.2内置式冷凝与密封的结构147

8.5内置式冷凝器的优势148

本章小结149

参考文献149

第9章 蒸发冷却隔爆电动机内置式冷凝的密封结构150

9.1引言150

9.2现有结构存在的问题151

9.2.1现有结构介绍151

9.2.2现有结构的弊端152

9.3新型的定子内置式冷凝密封结构152

9.3.1密封结构之一152

9.3.2密封结构之二153

9.3.3密封结构之三156

9.4新型的定子内置式密封结构的优势158

本章小结158

参考文献158

第10章 蒸发冷却隔爆电动机定子端部的密封159

10.1引言159

10.2现有结构存在的问题160

10.3新型的定子端部密封结构161

10.3.1密封技术的分析161

10.3.2新型密封结构的技术原理162

10.3.3具体实施方式165

10.4新型的定子端部密封结构的优势169

本章小结170

参考文献170

第11章 蒸发冷却隔爆电动机的转子冷却结构171

11.1引言171

11.2现有蒸发冷却电机转子冷却结构的弊端172

11.3基于定子蒸发冷却的转子冷却结构173

11.3.1原理与结构173

11.3.2具体实施方式175

11.4新型转子风冷却结构的优势179

本章小结179

参考文献179

第12章 蒸发冷却隔爆电动机的优化设计180

12.1引言180

12.2常规结构优化设计的弊端182

12.3基于蒸发冷却介质的优化原理184

12.4基于蒸发冷却介质优化设计的完整技术方案185

12.4.1基于蒸发冷却介质优化设计的过程185

12.4.2基于蒸发冷却介质优化设计的适用范围189

12.5基于蒸发冷却介质优化设计的优势189

本章小结189

参考文献189

第13章 蒸发冷却隔爆电动机密封腔体内灌液面的控制190

13.1引言190

13.2密封腔体内灌液面控制的技术背景190

13.3现有的密封腔体内灌液面控制方法的弊端191

13.4蒸发冷却隔爆电动机密封腔体内灌液面控制的完整技术方案192

13.4.1控制原理192

13.4.2控制的实施过程193

13.5密封腔体内灌液面控制方法的优势196

本章小结196

参考文献197

第14章 新型隔爆电动机在工业驱动领域中的应用198

14.1新型隔爆电动机样机198

14.2新型隔爆电动机在驱动冶炼鼓风机中的应用200

14.3新型隔爆电动机在矿山机械中的应用202