兆瓦級高速永磁變頻電機通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計與轉(zhuǎn)子表面風(fēng)摩耗研究（續(xù)2）

3 3D流體場計算結(jié)果與分析   

       把風(fēng)道分為3部分來分析，即氣隙、軸向風(fēng)道和徑向風(fēng)道。圖4為各部分流體分析的直線和平面，在氣隙中，距離轉(zhuǎn)子表面0. 5 mm, 1. 5 mm,2. 5 mm處分別畫直線11,12 ,13，并且在與轉(zhuǎn)子表面相距2 mm的氣隙處畫與轉(zhuǎn)子表面平行的面尸，在軸向內(nèi)風(fēng)道不同位置分別畫直線14,15,16,17，其中14和15靠近槽口位置，16和17靠近內(nèi)風(fēng)道底部，在徑向風(fēng)道中畫取直線18。圖5 (a)為求解域內(nèi)流體矢量速度分布，圖5 (b)為氣隙內(nèi)不同位置流體流速分布，圖5 (c)為氣隙內(nèi)平面P流體流速三維分布，圖5 (d)為軸向內(nèi)風(fēng)道不同位置的流體流速分布，圖5 (e)為徑向風(fēng)道直線18流體分布。   

      從圖5 (a)中可以看出，靠近變頻電機的轉(zhuǎn)子表面的流體速度為179 m/s，而轉(zhuǎn)子表面線速度為179 m/s，可以看出流體計算結(jié)果是正確的;圖5 (b)表明，受轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)的影響，氣隙中不同位置的風(fēng)速相差較大，在距離變頻電機轉(zhuǎn)子表面0. 5 mm的直線11上風(fēng)速約為175 m/s}而在距離轉(zhuǎn)子表面2. 5 mm的直線論上風(fēng)速集中在80一100 m/s;從圖5 (c)中可以看出，由十受到開口槽的影響，氣隙平面尸上流體流速在定子槽口中間處{zd0}，向槽口兩側(cè)逐漸減小，槽口中間處風(fēng)速與槽口兩側(cè)風(fēng)速相差約為100 m/s，相差很大;從圖5 (d)中可以看出，在軸向兩端出口側(cè)附近，直線14,15,16,17的風(fēng)速都基本平穩(wěn)在28 m/s而在軸向中間處，直線14,15,16,17風(fēng)速相差卻很大，靠近槽口的直線14和巧，風(fēng)速從兩側(cè)逐漸增加，在接近軸向中間處，風(fēng)速達(dá)到{zd0}，而位十軸向風(fēng)道底部的直線16和17，兩側(cè)的風(fēng)速較大，軸向中間處的變頻電機的風(fēng)速較小;圖5 (e)中，以徑向風(fēng)道入口為徑向長度起點，徑向風(fēng)道入口處面積較大，隨著通風(fēng)面積逐漸減小，風(fēng)速由入口逐漸增加，在定子繞組與徑向風(fēng)道最窄處，風(fēng)速達(dá)到{zd0}，隨后流體到達(dá)內(nèi)風(fēng)道，通風(fēng)面積增加，風(fēng)速又逐漸減小。從圖5中可以看出，轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)對流體場的影響很大，同時一風(fēng)道內(nèi)的流體分布相差很大，在進(jìn)行散熱系數(shù)計算時一應(yīng)把風(fēng)道分為氣隙、軸向風(fēng)道和徑向風(fēng)道3部分。