与参考许用应力[0。]之比，所述的无量纲密度护为双 杯感应转子材料的密度P与参考密度P。之比，所述的无量纲最高转速兩nax为电磁祸流 测功器最高转速n。。,与参考转速n。之比，其中参考壁厚S。= 6mm;参考许用应力为TC4材料 屈服强度的75%，[0。] = 6. 19X10中a;参考密度为TC4材料的密度Pc= 4. 44X10 3kg/ m3;参考转速n〇= 10000;rpm。
[001引所述双杯感应转子的无量纲杯体深度拓与电磁祸流测功器无量纲额定吸 收功率巧、无量纲最大励磁电流及感应转子材料的无量纲电阻率满足关系式 点二 5/(7 ? 7)，所述无量纲杯体深度反为双杯感应转子的杯体深度h与参考壁厚S。 之比，所述无量纲额定吸收功率巧为电磁祸流测功器额定吸收功率Pt与参考吸收功率Pt。 之比，所述无量纲最大励磁电流/;为电磁祸流测功器最大励磁电流I与参考励磁电流I。之 比，所述无量纲电阻率节.为双杯感应转子材料的电阻率丫与参考电阻率丫。之比，其中系 数A= 20~23 ;参考吸收功率Pw= 4000kW;参考励磁电流I。= 15A;参考电阻率为TC4 材料的电阻率7。= 1.76X1(T6Q?m。所述双杯感应转子位于定子电枢铁屯、与励磁绕组的 环内，双杯感应转子外壁面与定子电枢铁屯、内壁面间距t为2mm~3mm。
[0020] 作为一种实施方式，例如选取双杯感应转子杯体壁厚S= 6mm;感应转子材 料为TC11，其许用应力[0] = 6. 64Xl〇spa、密度P= 4. 48X103kg/m3、电阻率丫 = 1. 85X1(T6Q?m;双杯感应转子外壁面与定子电枢铁屯、内壁面间距t= 3mm;系数A= 20。 设计要求最大励磁电流I= 12A、最高转速11。。,= 18000巧m、额定吸收功率Pt> 3000kW。
[00川由关系式巧max= 24ln[[5]/(^ 巧苗崎)]+ 91可计算得到该双杯感应转子外 壁面允许的最大直径Dmax= 379. 5mm;由关系式点二4 巧/(/-? 7)可计算得到该双杯感应 转子的杯体深度h> 107mm。作为一种实施方式，选取双杯感应转子外壁面直径D= 300mm、 杯体深度h= 150mm。
[0022] 强度校核结果显示，当双杯感应转子杯体壁厚s= 6mm、外壁面直径D= 300mm、杯 体深度h= 150mm时，工作在最高转速11。。,=ISOOOrpm下，该感应转子的最大应力03.77Xl〇spa，〇m"< [0]，符合强度要求。数值计算结果显示，当励磁电流I= 12A时，该 电磁祸流测功器在转速n= 950化pm下获得最大制动扭矩Tm"= 3752N?m，此时对应的额 定吸收功率Pt= 3733kW，满足设计要求的P 3000kW。所W，本实用新型所述的双杯结构 感应转子可满足电磁祸流测功器大功率与高转速的双重需求。
[0023] W上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用W限制本实用新型，凡在本 实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型 的范围之内。
【主权项】
1. 一种电磁涡流测功器的感应转子结构，所述电磁涡流测功器包括转轴、感应转子、定 子电枢铁心与励磁绕组，所述感应转子与转轴固定连接，所述感应转子位于所述定子电枢 铁心与励磁绕组的环内，其特征在于，所述感应转子为双杯体回转结构，其纵剖面型面为工 字型剖面，所述工字型剖面绕转轴轴线旋转一周，形成为双杯感应转子，包括一个左杯体和 一个右杯体，所述左杯体与右杯体均为等壁厚结构，所述左杯体与右杯体的底部重合，构成 双杯感应转子的支撑盘，所述左杯体与右杯体相对于所述支撑盘对称。
2. 根据权利要求1所述的感应转子结构，其特征是：所述双杯感应转子的杯体壁厚s 为 4mm ~7mm〇
3. 根据权利要求1所述的感应转子结构，其特征是：所述双杯感应转子外壁面允许的 最大无量纲直径及max与电磁涡流测功器无量纲最高转速Armx、感应转子材料的无量纲 许用应力、无量纲密度P满足关系￥
;所述无 量纲直径取ηαχ为双杯感应转子外壁面允许的最大直径Dmax与参考壁厚s ^之比，所述的无 量纲许用应力[列为双杯感应转子材料的许用应力[σ]与参考许用应力[〇 J之比，所述 的无量纲密度P.为双杯感应转子材料的密度P与参考密度P ^之比，所述的无量纲最高转 速.为电磁涡流测功器最高转速nmax与参考转速η ^之比。
4. 根据权利要求3所述的感应转子结构，其特征是：所述参考壁厚s 6mm ;参考许用 应力[〇〇]=6.19\1〇午&;参考密度为0。=4.44\1〇31^/111 3;参考转速11(|=1〇〇〇〇印111。
5. 根据权利要求1所述的感应转子结构，其特征是：所述双杯感应转子的无量纲杯体 深度5与电磁涡流测功器无量纲额定吸收功率.巧、无量纲最大励磁电流?以及感应转子 材料的无量纲电阻率f:满足关系式,Zi = 4 朽/(?· f)，所述无量纲杯体深度A为双杯感 应转子的杯体深度h与参考壁厚Stl之比，所述无量纲额定吸收功率巧为电磁涡流测功器额 定吸收功率P t与参考吸收功率p t(l之比，所述无量纲最大励磁电流/.为电磁涡流测功器最 大励磁电流I与参考励磁电流Itl之比，所述无量纲电阻率Γ为双杯感应转子材料的电阻率 γ与参考电阻率γ 〇之比，其中系数A = 20~23。
6. 根据权利要求5所述的感应转子结构，其特征是：所述参考吸收功率{t(l= 4000kW ; 参考励磁电流Iq= 15A;参考电阻率为γ。= 1·76Χ10_6Ω ·πι。
7. 根据权利要求1至6之一所述的感应转子结构，其特征是：所述双杯感应转子外壁 面与定子电枢铁心内壁面之间的间距为2mm~3_。
【专利摘要】本实用新型涉及一种电磁涡流测功器的感应转子结构，在控制感应转子最大外径的前提下，通过扩大转子感应区面积，旨在提高电磁涡流测功器的额定吸收功率与最高转速。本实用新型的电磁涡流测功器感应转子呈双杯体结构，双杯感应转子的杯体壁厚为4mm～7mm；双杯感应转子外壁面允许的最大无量纲直径与电磁涡流测功器无量纲最高转速感应转子材料的无量纲许用应力无量纲密度满足关系式双杯感应转子的无量纲杯体深度与电磁涡流测功器无量纲额定吸收功率无量纲最大励磁电流以及感应转子材料的无量纲电阻率满足关系式其中A＝20～23。
【IPC分类】G01L3-24, H02K1-22
【公开号】CN204594605
【申请号】CN201520073904
【发明人】项效镕, 赵庆军, 李敬, 张彬彬, 雒伟伟
【申请人】中国科学院工程热物理研究所
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年2月3日