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专利号: 2020112454439
申请人: 湖南科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2025-12-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种交流牵引电机转子齿部轴向通风槽的设计方法,其特征在于,所述轴向通风槽开于交流牵引电机转子齿部,所述轴向通风槽为矩形截面,所述矩形截面的中心线与其所在转子齿部的中心线重合;所述矩形截面的最佳宽度尺寸确定步骤如下:步骤(1)在矩形截面宽度取值范围内任取若干个宽度值,并根据电机其它相关参数建立其分析模型;

步骤(2)针对步骤(1)所得分析模型进行共轭传热分析,得到其对应的转子端环平均温度与定子绕组平均温度;

步骤(3)针对步骤(2)所得截面宽度与温度数据采用数值拟合方法进行拟合,得到转子端环平均温度和定子绕组平均温度与转子齿部轴向通风槽宽度间的函数关系式;

步骤(4)根据步骤(3)所得转子端环平均温度和定子绕组平均温度的函数关系式,构建散热效果评价函数;

步骤(5)通过计算散热效果评价函数的最小值,获得相应的转子齿部轴向通风槽的宽度值,该宽度值即为转子齿部轴向通风槽的最佳宽度尺寸。

2.根据权利要求1所述的交流牵引电机转子齿部轴向通风槽的设计方法,其特征在于:所述轴向通风槽开于转子的每个齿部,所述矩形截面的长边平行于转子齿部中心线,矩形截面中心位于转子齿部中心线上。

3.根据权利要求1所述的交流牵引电机转子齿部轴向通风槽的设计方法,其特征在于:所述轴向通风槽矩形截面的上边线与转子齿冠的下边线对齐,矩形截面的下边线与转子齿部的下边线对齐。

4.根据权利要求1所述的交流牵引电机转子齿部轴向通风槽的设计方法,其特征在于:步骤(1)中的宽度值呈等差数列选取。

5.根据权利要求1所述的交流牵引电机转子齿部轴向通风槽的设计方法:步骤(1)中所述矩形截面宽度取值范围大于0,并小于转子齿部宽度。

6.根据权利要求1所述的交流牵引电机转子齿部轴向通风槽的设计方法,其特征在于:步骤(3)中所得转子端环平均温度与转子齿部轴向通风槽宽度间的函数关系式为:

3 2

u(x)=a1x+a2x+a3x+a4                    (1)式中:x为转子齿部轴向通风槽的宽度,a1‑a4为系数,根据电机参数的不同而不同,由计算机数值拟合后自动求出。

7.根据权利要求1所述的交流牵引电机转子齿部轴向通风槽的设计方法,其特征在于:步骤(3)中所得定子绕组平均温度与转子齿部轴向通风槽宽度间的函数关系式为:

3 2

v(x)=b1x+b2x+b3x+b4                    (2)式中:x为转子齿部轴向通风槽的宽度,b1‑b4为系数,根据电机参数的不同而不同,由计算机数值拟合后自动求出。

8.根据权利要求1所述的交流牵引电机转子齿部轴向通风槽的设计方法,其特征在于:步骤(4)中构建的散热效果评价函数具体为:式中:F(x)为散热效果评价函数,c、d分别为转子端环平均温度和定子绕组平均温度的权重系数,可根据需求进行设定,且0<c<d<1,c+d=1。