水下電機定子蒸發(fā)冷卻技術(shù)與傳統(tǒng)冷卻技術(shù)模型實驗研究.pdf

1、水下電機傳統(tǒng)冷卻技術(shù)主要包括水外冷和油冷。一些特殊應用領域?qū)λ码姍C功率密度的要求越來越高，傳統(tǒng)冷卻技術(shù)已經(jīng)不能適應水下電機的發(fā)展，迫切需要一種全新的冷卻技術(shù)以解決目前出現(xiàn)的問題。 蒸發(fā)冷卻技術(shù)是一種高效的冷卻技術(shù)，已經(jīng)成功地應用到了臥式電機領域，具有冷卻效率高、可靠性高的特點。本文首次將蒸發(fā)冷卻技術(shù)應用到水下電機領域。為了獲得蒸發(fā)冷卻技術(shù)的冷卻效果，我們針對水下電機設計了一個定子模型，該模型可以很好的模擬水下電機的工作條件，可

2、以實現(xiàn)三種不同的冷卻方式：水外冷、油冷和蒸發(fā)冷卻。 本課題搭建了考察三種冷卻技術(shù)的實驗平臺。在該實驗平臺上對水外冷和油冷作了大量的實驗，實驗結(jié)果表明水外冷和油冷的冷卻效果不是很好。水外冷和油冷的最大冷卻能力比較小，定子繞組的最大電流密度也比較低。 蒸發(fā)冷卻技術(shù)的實驗研究是本文的重點。通過改變外水套冷卻水流量、定子繞組電流密度和冷卻介質(zhì)液面高度，得到了定子繞組承受的最大電流密度和系統(tǒng)的最大冷卻能力等指標。定子空腔內(nèi)部的傳熱

3、過程非常復雜，與傳統(tǒng)的蒸發(fā)冷卻不同，冷卻介質(zhì)在定子空腔中的沸騰類型始終為過冷沸騰。本實驗中，冷卻介質(zhì)液面高度的確定是應用蒸發(fā)冷卻技術(shù)的關鍵點，通過改變液面高度，得到了冷卻介質(zhì)比較合適的液面高度。通過改變外水套中冷卻水流量，得到了外水套中冷卻水流量對冷卻效果的影響趨勢。 在本文的最后，我們將三種不同的冷卻技術(shù)作了詳盡的對比研究。蒸發(fā)冷卻的冷卻效果遠遠優(yōu)于水外冷和油冷，更容易實現(xiàn)電機的高功率密度。鑒于水外冷和油冷水下電機成熟的技術(shù)，