Keywords: magnetic field; temperature field ;marine motor ;coupling analysis

of physical field。

目 录

第一章 绪论 1

1。1 课题研究目的及意义： 1

1。2 船用电机内部磁场与温度场的数值模拟研究现状 1

1。2。1 国内发电机发展概况 1

1。2。2 国外汽轮发电机发展概况 2

1。2。3 国外发电设备制造的主要趋势 2

1。2。4 在电机磁场分析方面 2

1。2。5 在电机温度场分析方面 4

1。2。6 在电机耦合场分析方面 5

1。3 研究内容 5

第二章 船用电机的模型建立 7

2。1  船用电机简介 7

2。2 船用电机实体三维模型建立 7

第三章 电磁场模拟计算 10

3。1 Maxwell 简介 10

3。2 电机内磁场的基本问题 11

3。3 模拟分析结果 12

3。4 气隙对磁场的影响 17

第四章 电机定转子电磁场与温度场耦合模拟分析 20

4。1 耦合分析方法介绍 20

4。2 电机内温度场的基本问题 21

4。2。1 铁芯损耗 21

4。2。2 绕组损耗 23

4。2。3 机械损耗 24

4。3 边界条件的设定及载荷的施加 24

4。4 耦合分析结果 24

4。5 本章总结 28

第五章 转子冷却风道的冷却模拟 29

5。1 电机冷却方式 29

5。2 网格划分 30

5。2。1 网格划分技术 30

5。2。2 网格划分软件 31

5。3 本文采用 ICEM CFD 进行网格划分 31

5。4 边界条件及载荷的施加 34

5。5 冷却数值模拟 34

5。6 本章总结 39

总结与展望 40

致谢 41

参考文献 42

第一章 绪论

1。1 课题研究目的及意义：

(1)研究目的：通过研究此课题来获取船用电机内磁场与温度场的散布规律，为 电机内部的结构设计以及优化奠定理论基础。

(2)研究意义：本课题主要采用 ANSYS 软件对船用电机内部物理场进行模拟及耦 合分析，这样一方面可以提升我对软件的熟悉程度，另一方面能让我清晰认识船用电 机核心的构造以及其稳态情况下的工况。通过模拟分析，让我对船用电机运行时内部 物理场的分布情况有了更直观的理解。当然最主要的还是得到温度场的分布情况，通 过对温度场的分析，提出优化理论模型并对其进行模拟，得到的结果对设计精度高、 可靠性高、性能良好的电机具有非常重大的参考价值。