钻井直驱电动机全域温升预测及风冷系统性能提升

摘要：

针对钻井用直驱电动机电磁负荷高、功率密度大、发热严重的问题,以一台600 kW轴向强迫风冷电动机为例,对其建立包含全域风冷系统且高度还原绕组端部几何特征的流-热耦合分析模型,得到电动机内部流-热分布特性,发现现有风路结构中,出风侧端部空间存在大量涡流,据此,提出在转子端面压板加装导流叶片,以改善端部区域流体传热性能.通过数值分析研究电动机入风侧、出风侧两端分别单独加装和两端同时加装时,安装位置对电动机内流体流动情况及散热性能的影响规律.结果表明,在入风侧单独安装时,定子绕组热点温升降幅最大,达7.7 K;在出风侧单独安装时,出风侧端部空间涡流明显减少,转子区域最高温升下降3.4 K;两侧均安装时,电动机整体冷却效果最佳.最后经样机试验验证了方法的准确性及风冷性能提升的有效性.

关键词：钻井直驱电动机、轴向强迫风冷、流-热耦合分析、流-热特性、冷却改进、导流叶片

所属期刊栏目：27

分类号：TM301.4(电机)

资助基金：国家自然科学基金52077047

在线出版日期：2023-07-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：64-72