FBDCZ系列风机中两级电动机的转速匹配与绕组型式研究

摘要

对旋风机具有结构紧凑、效率较高、逆风送风性能好、使用灵活等突出优点，现已成为了一种应用愈来愈加广泛的矿用井下通风设备。然而，伴随着长距离送风情况的出现，对对旋风机的系统效率和运行性能都有了更高的要求。因此，需要对其设计理论及优化方法开展更加深入的研究。
　　本文首先综述了对旋风机在国内外的研究现状，简单扼要地介绍了矿用轴流式对旋通风机的理论知识。在此基础上，推导出了能够表征给定管网特性的参数方程。与此同时，以FBDCZ系列风机产品为研究对象，说明了计算其主要性能参数的数理方法，通过性能试验得到了风机的特性曲线。根据所得曲线和试验数据，分析了随着通风距离的加长，第二级电动机经常被烧毁的原因，并提出了解决这一问题的相应方法，即通过改变对旋风机中前后两级电动机的转速匹配方式来改变系统的运行工况点。
　　为了证明所述方法的可行性，用三维建模应用软件SolidWorks绘制出了对旋风机内部的三维实体模型，并对FLUENT软件仿真实验得到的不同转速匹配方式下的性能曲线、流体流动轨迹图和压力分布图进行了分析。
　　最后对变极调速电机的定子绕组型式进行了探讨，提出了“配平绕组”这一概念，详细说明了其构造方法，给出了此种绕组磁动势的通用推导过程。通过应用实例，求出了指定节距下“配平绕组”的各次谐波磁动势含量，得到了有益的结论。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 本课题的目的和意义

1．2 国内外相关研究现状

1．2．1 对旋风机的优化设计

1．2．2 对旋风机的试验与数值模拟

1．2．3 对旋风机前后两级电动机的转速匹配

1．2．4 双速电动机的设计

1．3 本课题主要研究内容

第2章 FBDCZ系列风机运行性能研究

2．1 FBDCZ系列风机基础知识

2．1．1 总体结构

2．1．2 主要特点

2．1．3 安装布置方式

2．2 FBDCZ系列风机性能参数计算

2．2．1 流量值的计算

2．2．2 压力值的计算

2．2．3 功率值的计算

2．2．4 效率值的计算

2．3 FBDCZ系列风机在管路中的运行工况

2．3．1 管路的特性曲线

2．3．2 FBDCZ系列风机特性曲线

2．3．3 FBDCZ系列风机的过载运行及工况调节

2．4 本章小结

第3章 两级电动机变转速匹配的仿真实验

3．1 FLUENT软件的数值模拟

3．2 变转速匹配下风机的特性曲线

3．3 变转速匹配下风机的内部流场

3．4 变转速匹配下静压的轴向分布

3．5 变转速匹配下风机压力的径向分布

3．6 本章小结

第4章 变极调速电机的定子绕组研究

4．1 配平绕组的构造

4．1．1 配平可行性判断

4．1．2 双极对数槽号相位图的绘制

4．1．3 绕组配平

4．2 配平绕组的磁动势

4．3 配平绕组的绕组系数

4．4 应用举例

4．5 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢