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屏蔽泵又称无填料电泵,已广泛应用在核工业、化工领域,定、转子间装有金属屏蔽套,使电机具有全封闭、无泄漏、安全可靠等优点。屏蔽套是一种具较好焊接性、抗腐蚀性、不导磁的金属材料,切割定子旋转磁场会产生感应电动势,感应电流形成回路会产生涡流损耗,导致温升过高和热应力过大,使屏蔽套发生鼓包、扭曲变形,破裂,电动机的密闭性受到破坏。基于消除屏蔽套感应电势的思想,本文提出了新型移相式无填料电泵电动机结构。通过两个同轴相连的单元异步电动机定子绕组在周向空间上相差一个极距安置,使两个单元电动机旋转磁场在共用的定子屏蔽套上产生大小相等而方向相反的感应电势,相互抵消,从而抑制涡流损耗,降低屏蔽套温升,以提高屏蔽电动机的可靠性和安全性。首先,对无填料电泵电动机的发展进行了回顾,介绍了工作原理和机械结构特点。通过推导屏蔽套涡流损耗估算公式,阐述了新型移相结构的可行性。对比了新型与传统电动机结构,总结了新型移相式结构电动机的特点。设计验证实验装置,完成了移相式结构的验证实验。其次,利用有限元分析软件Ansoft对传统和新型移相式无填料电动机涡流场进行有限元分析计算,得出了两种电动机定子铁耗、铜耗、屏蔽套涡流损耗曲线,以及屏蔽套中涡流分布特点,并作了对比分析。总结了双段移相式结构效果未达到预期的原因,并对改善设想进行了分析。最后,利用Ansys Workbench联合仿真法对新型和传统无填料电动机热应力进行分析,将电动机各主要部件损耗作为热源加载到温度场模型中,计算出电动机各部件的温度分布特性,以及电动机从起动到稳定过程中铁心、机壳、绕组、屏蔽套随时间变化曲线。对比了两种不同结构电动机温度分布特点,阐述了各部件间温度变化规律。随后,将温度场分析结果作为负荷加载到应力场中,得到了两种无填料电泵电动机个屏蔽套热变形和热应力分布特性,并对结果进行对比,得出了新型结构具有提高无填料核泵电动机安全性与可靠性的结论。