烏英嘎，陳國(guó)棟，王延君

（中國(guó)航發(fā)沈陽(yáng)發(fā)動(dòng)機(jī)研究所，沈陽(yáng)，110015）

0 引言

目前，中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)飛速發(fā)展，一系列新型航空發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目進(jìn)入關(guān)鍵攻關(guān)階段[1-4]。轉(zhuǎn)子作為航空發(fā)動(dòng)機(jī)的重要部件，工作在高溫、高壓和高轉(zhuǎn)速的環(huán)境中，并且受到反復(fù)的疲勞載荷沖擊，一旦失效，會(huì)發(fā)生機(jī)毀人亡的重大事故[5-7]。航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子強(qiáng)度試驗(yàn)可以有效考核轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)完整性，通過(guò)低循環(huán)疲勞試驗(yàn)可以獲得轉(zhuǎn)子的安全壽命[8-12]。因此，航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子試驗(yàn)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制生命周期過(guò)程中尤為重要，在美國(guó)及歐洲適航標(biāo)準(zhǔn)中均有相關(guān)要求[13-14]。根據(jù)中國(guó)軍用標(biāo)準(zhǔn)，在發(fā)動(dòng)機(jī)初始飛行前，高壓渦輪、高壓壓氣機(jī)、風(fēng)扇等一系列轉(zhuǎn)子均要完成超轉(zhuǎn)和破裂試驗(yàn)，在發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)設(shè)計(jì)定型階段轉(zhuǎn)子需要完成低循環(huán)疲勞試驗(yàn)[15]。航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子試驗(yàn)均在地面轉(zhuǎn)子試驗(yàn)系統(tǒng)中進(jìn)行，航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子種類繁多，因此轉(zhuǎn)子試驗(yàn)數(shù)量大、周期長(zhǎng)，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子試驗(yàn)系統(tǒng)電機(jī)經(jīng)常發(fā)生繞組過(guò)熱燒毀故障，難以保證科研生產(chǎn)進(jìn)度。

目前，國(guó)內(nèi)外還沒有關(guān)于轉(zhuǎn)子試驗(yàn)系統(tǒng)電機(jī)溫升的相關(guān)研究報(bào)道。本文設(shè)計(jì)了1套航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子試驗(yàn)系統(tǒng)及其電機(jī)，建立了試驗(yàn)系統(tǒng)電機(jī)溫升模型，并針對(duì)超轉(zhuǎn)、破裂和低循環(huán)疲勞試驗(yàn)，分別分析了試驗(yàn)系統(tǒng)電機(jī)溫升情況。

1 航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子試驗(yàn)系統(tǒng)及其電機(jī)設(shè)計(jì)

航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子試驗(yàn)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)機(jī)械連接帶動(dòng)被試轉(zhuǎn)子組件來(lái)完成試驗(yàn)，試驗(yàn)系統(tǒng)主要包括試驗(yàn)轉(zhuǎn)子組件、主軸系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)裝置、齒輪箱、真空防爆艙、潤(rùn)滑系統(tǒng)、測(cè)試系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)等，如圖1所示。

圖1 試驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

試驗(yàn)轉(zhuǎn)子組件以垂直吊裝的形式安裝于主軸系統(tǒng)。驅(qū)動(dòng)裝置包括電機(jī)和其變頻器。電機(jī)通過(guò)齒輪箱帶動(dòng)試驗(yàn)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)；變頻器對(duì)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)轉(zhuǎn)子在0~25000 r/min范圍內(nèi)無(wú)極調(diào)速。潤(rùn)滑系統(tǒng)對(duì)齒輪箱和主軸系統(tǒng)供油，并對(duì)其進(jìn)行潤(rùn)滑和冷卻。測(cè)試系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速、振動(dòng)、溫度等的測(cè)量。采用1/REV磁性傳感器測(cè)量轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，由非接觸式振動(dòng)位移傳感器測(cè)量轉(zhuǎn)子的振動(dòng)位移信號(hào)，由熱電偶測(cè)量齒輪箱和主軸系統(tǒng)中軸承部位的溫度。所有傳感器信號(hào)均通過(guò)采集卡傳輸?shù)綘顟B(tài)監(jiān)控系統(tǒng)中，由計(jì)算機(jī)顯示并記錄。

驅(qū)動(dòng)裝置是整套試驗(yàn)系統(tǒng)的核心部件，所以電機(jī)設(shè)計(jì)是整套試驗(yàn)系統(tǒng)的關(guān)鍵。航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子試驗(yàn)系統(tǒng)主要完成強(qiáng)度試驗(yàn)和低循環(huán)疲勞試驗(yàn)。強(qiáng)度試驗(yàn)包括超轉(zhuǎn)和破裂試驗(yàn)，要求試驗(yàn)系統(tǒng)電機(jī)能進(jìn)行大轉(zhuǎn)矩的帶載；低循環(huán)疲勞試驗(yàn)要求試驗(yàn)系統(tǒng)電機(jī)在上、下限轉(zhuǎn)速之間反復(fù)升速和降速。由于感應(yīng)電機(jī)具有可靠性高、控制靈活等特點(diǎn)，航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子試驗(yàn)系統(tǒng)中采用了感應(yīng)電機(jī)。根據(jù)航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)的具體要求，本系統(tǒng)電機(jī)需求參數(shù)見表1。

表1 航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子試驗(yàn)系統(tǒng)電機(jī)需求參數(shù)

感應(yīng)電機(jī)的定子鐵芯內(nèi)徑Di1和長(zhǎng)度Lef是電機(jī)的主要參數(shù)，其基本關(guān)系式為[16]

根據(jù)式（1）可知，在一定電磁負(fù)荷和一定轉(zhuǎn)速情況下，電機(jī)的功率輸出能力和電機(jī)的成正比近似的表示轉(zhuǎn)子有效部分的體積，定子有效部分的體積也與其密切相關(guān)。電機(jī)常數(shù)CA大體反映了產(chǎn)生單位計(jì)算轉(zhuǎn)矩所耗用的硅鋼片和銅的體積，并在一定程度上反映了結(jié)構(gòu)材料的耗用量。

本文根據(jù)實(shí)際的尺寸空間，設(shè)計(jì)了1臺(tái)定子鐵芯內(nèi)徑為240 mm，長(zhǎng)度為825 mm的感應(yīng)電機(jī)，為1臺(tái)3相4極感應(yīng)電機(jī)，其定子槽數(shù)為36，轉(zhuǎn)子槽數(shù)為44，其電機(jī)沖片如圖2所示。電機(jī)性能設(shè)計(jì)滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)要求，電機(jī)外形如圖3所示。

圖2 電機(jī)沖片

圖3 電機(jī)外形

2 航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子試驗(yàn)系統(tǒng)電機(jī)溫升模型

在電機(jī)使用中，通常關(guān)注電機(jī)的性能參數(shù)，即電機(jī)轉(zhuǎn)矩和功率，而對(duì)于電機(jī)溫升的重要性認(rèn)識(shí)不夠。特別是在航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子試驗(yàn)系統(tǒng)的使用過(guò)程中，電機(jī)經(jīng)常發(fā)生繞組過(guò)熱故障，表現(xiàn)為電機(jī)報(bào)警、停機(jī)甚至燒毀。因此，針對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子試驗(yàn)特點(diǎn)，進(jìn)行溫升分析尤為重要。

為了提高電機(jī)的材料利用率，其設(shè)計(jì)通常采用較高的電磁負(fù)荷，加之轉(zhuǎn)子試驗(yàn)系統(tǒng)電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間工作，散熱條件差，使得其溫升問題比較突出。航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子試驗(yàn)通常是驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子在一定的轉(zhuǎn)速范圍區(qū)間工作，所以其熱分析問題為瞬態(tài)溫升計(jì)算。

熱網(wǎng)絡(luò)法是根據(jù)傅里葉熱傳導(dǎo)定律所描述的熱流、溫升及熱阻之間關(guān)系，計(jì)算電機(jī)各部分的平均溫升。根據(jù)傳熱學(xué)和電路理論來(lái)形成等效熱路，熱路中的熱源為電機(jī)的損耗，損耗熱量通過(guò)相應(yīng)的熱阻由熱源向冷卻介質(zhì)傳遞，形成1個(gè)復(fù)雜的熱網(wǎng)路。熱網(wǎng)絡(luò)法能達(dá)到一定的計(jì)算精度并且能實(shí)現(xiàn)變載荷加載。本文試驗(yàn)系統(tǒng)電機(jī)溫升計(jì)算通過(guò)基于熱網(wǎng)絡(luò)法的Motor-CAD軟件進(jìn)行，電機(jī)剖面和熱網(wǎng)絡(luò)模型分別如圖4、5所示。

針對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子試驗(yàn)特點(diǎn)，分別在超轉(zhuǎn)、破裂、低循環(huán)疲勞試驗(yàn)狀態(tài)下，對(duì)轉(zhuǎn)子試驗(yàn)系統(tǒng)電機(jī)進(jìn)行詳細(xì)的溫升分析。

圖4 電機(jī)剖面

3 航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子試驗(yàn)電機(jī)溫升分析

3.1 超轉(zhuǎn)試驗(yàn)電機(jī)溫升分析

超轉(zhuǎn)試驗(yàn)要求試驗(yàn)系統(tǒng)將試驗(yàn)轉(zhuǎn)子加載到發(fā)動(dòng)機(jī)最大穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速的1.15倍，并恒定轉(zhuǎn)速5 min，其運(yùn)行程序如圖6所示，從圖中可見，在加載過(guò)程中，需要試驗(yàn)系統(tǒng)電機(jī)施加啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩將試驗(yàn)轉(zhuǎn)子帶到一定轉(zhuǎn)速，進(jìn)入保載時(shí)間，此時(shí)電機(jī)需要施加保載轉(zhuǎn)矩，保載5 min后，施加卸載轉(zhuǎn)矩，即可實(shí)現(xiàn)卸載并完成試驗(yàn)。

試驗(yàn)系統(tǒng)電機(jī)在超轉(zhuǎn)試驗(yàn)狀態(tài)下的溫升計(jì)算結(jié)果如圖7所示。通過(guò)計(jì)算分析可知，在超轉(zhuǎn)試驗(yàn)時(shí)，在20 s加載時(shí)間內(nèi)，電機(jī)溫升急劇增大，進(jìn)入保載時(shí)間，隨著電機(jī)轉(zhuǎn)矩的下降，電機(jī)溫升增加變緩，進(jìn)入卸載時(shí)間后，電機(jī)溫升隨之減小。

圖5 電機(jī)熱網(wǎng)絡(luò)

圖6 超轉(zhuǎn)試驗(yàn)運(yùn)行程序

圖7 超轉(zhuǎn)試驗(yàn)電機(jī)溫升計(jì)算結(jié)果（加載20 s）

圖8 超轉(zhuǎn)試驗(yàn)電機(jī)溫升計(jì)算結(jié)果（加載10 s）

為了進(jìn)一步研究超轉(zhuǎn)試驗(yàn)中加載時(shí)間對(duì)電機(jī)溫升的影響，對(duì)于同一航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子，當(dāng)超轉(zhuǎn)試驗(yàn)加載時(shí)間縮短一半時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩增大為原來(lái)的2倍，電機(jī)的銅耗也相應(yīng)增加為原來(lái)的2倍，加載時(shí)間為10 s時(shí)，超轉(zhuǎn)試驗(yàn)的電機(jī)溫升計(jì)算結(jié)果如圖8所示。

通過(guò)對(duì)比超轉(zhuǎn)試驗(yàn)狀態(tài)下不同加載時(shí)間的計(jì)算結(jié)果可知，雖然加載時(shí)間縮短一半，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩增大為原來(lái)的2倍，其單位時(shí)間內(nèi)的損耗（即熱量）基本不變。所以其電機(jī)定子銅的最高溫升幾乎沒有變化。同理，如果加載時(shí)間延長(zhǎng)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩也相應(yīng)減小，此時(shí)對(duì)電機(jī)的溫升也幾乎沒有影響。由此得出結(jié)論，單純改變超轉(zhuǎn)試驗(yàn)的加載時(shí)間對(duì)于電機(jī)溫升的考核情況近似一致。

由于轉(zhuǎn)子試驗(yàn)系統(tǒng)需要對(duì)多種航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子進(jìn)行試驗(yàn)，因此研究不同試驗(yàn)負(fù)載對(duì)電機(jī)的溫升影響十分必要。由于航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子不同，其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不同，所需求的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和保載轉(zhuǎn)矩也不同。為此，增加試驗(yàn)負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為上述試驗(yàn)的1.5倍來(lái)考核電機(jī)運(yùn)行情況，具體分析結(jié)果如圖9所示。由于試驗(yàn)負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的增大，在加載時(shí)間和保載時(shí)間內(nèi)的損耗均增加至上述試驗(yàn)的1.5倍，在保載5 min后，其電機(jī)定子銅的最高溫度達(dá)到201℃，很容易發(fā)生繞組燒毀事故。

基于上述分析可知，針對(duì)不同的航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子進(jìn)行超轉(zhuǎn)試驗(yàn)，電機(jī)的溫升結(jié)果也不同。電機(jī)的過(guò)載倍數(shù)為額定轉(zhuǎn)矩的3倍，不同轉(zhuǎn)動(dòng)慣量下試驗(yàn)系統(tǒng)電機(jī)的溫升情況如圖10所示。對(duì)于超轉(zhuǎn)試驗(yàn)，試驗(yàn)系統(tǒng)電機(jī)的溫升考核點(diǎn)的溫度隨著試驗(yàn)負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的增大線性升高。因此，為完成大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量負(fù)載的超轉(zhuǎn)試驗(yàn)，需在試驗(yàn)前進(jìn)行電機(jī)溫升計(jì)算與分析，從而保證轉(zhuǎn)子試驗(yàn)安全可靠運(yùn)行。

圖9 超轉(zhuǎn)試驗(yàn)電機(jī)溫升計(jì)算結(jié)果（1.5倍轉(zhuǎn)動(dòng)慣量）

圖10 超轉(zhuǎn)試驗(yàn)電機(jī)溫升計(jì)算結(jié)果（不同轉(zhuǎn)動(dòng)慣量）

3.2 破裂試驗(yàn)電機(jī)溫升分析

破裂試驗(yàn)要求試驗(yàn)系統(tǒng)將試驗(yàn)轉(zhuǎn)子加載到發(fā)動(dòng)機(jī)最大穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速的1.22倍，并恒定轉(zhuǎn)速30 s，其運(yùn)行程序如圖11所示。在加載過(guò)程中，需要電機(jī)施加啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩將試驗(yàn)轉(zhuǎn)子帶到一定轉(zhuǎn)速，從而進(jìn)入保載時(shí)間，此時(shí)電機(jī)需要施加保載轉(zhuǎn)矩，保載30 s后，施加卸載轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)卸載并完成試驗(yàn)。試驗(yàn)系統(tǒng)電機(jī)在破裂試驗(yàn)狀態(tài)下的溫升計(jì)算結(jié)果如圖12所示。通過(guò)計(jì)算分析可知，在破裂試驗(yàn)中，在20 s加載時(shí)間內(nèi)，電機(jī)溫升急劇增大，進(jìn)入保載時(shí)間，隨著電機(jī)轉(zhuǎn)矩的減小，電機(jī)溫升變緩，但仍保持持續(xù)增大，進(jìn)入卸載時(shí)間后，電機(jī)溫升隨之減小。

圖11 破裂試驗(yàn)運(yùn)行程序

圖12 破裂試驗(yàn)電機(jī)溫升計(jì)算結(jié)果

通過(guò)對(duì)超轉(zhuǎn)試驗(yàn)的分析可知，單純改變加載時(shí)間，對(duì)于電機(jī)的溫升幾乎沒有影響，破裂試驗(yàn)和超轉(zhuǎn)試驗(yàn)類似。不同負(fù)載下的破裂試驗(yàn)溫升計(jì)算結(jié)果表明，對(duì)于不同的航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子，其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不同，電機(jī)溫升隨試驗(yàn)負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的增大而增大，計(jì)算結(jié)果如圖13所示。

圖13 破裂試驗(yàn)電機(jī)溫升計(jì)算結(jié)果（不同轉(zhuǎn)動(dòng)慣量）

對(duì)比破裂試驗(yàn)和超轉(zhuǎn)試驗(yàn)的結(jié)果可見，雖然破裂轉(zhuǎn)速高于超轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速，但是其保載時(shí)間30 s遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于超轉(zhuǎn)試驗(yàn)的保載時(shí)間5 min，所以如果電機(jī)的溫升可以滿足超轉(zhuǎn)試驗(yàn)的要求，基本可以斷定其也能滿足破裂試驗(yàn)的要求。

3.3 低循環(huán)疲勞試驗(yàn)電機(jī)溫升分析

低循環(huán)疲勞試驗(yàn)要求試驗(yàn)系統(tǒng)將試驗(yàn)轉(zhuǎn)子加載到上限轉(zhuǎn)速，保載3 s再卸載到下限轉(zhuǎn)速，再加載到上限轉(zhuǎn)速，如此循環(huán)若干次，其運(yùn)行程序如圖14所示。為研究低循環(huán)疲勞試驗(yàn)中加載時(shí)間對(duì)電機(jī)溫升的影響，本文計(jì)算了加載時(shí)間、卸載時(shí)間均為20 s的低循環(huán)疲勞試驗(yàn)1000次循環(huán)，截取前60次循環(huán)的電機(jī)溫升計(jì)算結(jié)果如圖15所示。

圖14 低循環(huán)疲勞試驗(yàn)運(yùn)行程序

圖15 低循環(huán)疲勞試驗(yàn)電機(jī)溫升計(jì)算結(jié)果（20 s加載）

從圖15中可見，低循環(huán)疲勞試驗(yàn)是個(gè)反復(fù)加載、卸載的迭代過(guò)程，可以等效成1個(gè)穩(wěn)定溫升周期等功率加載的情況，所以其溫升曲線一直呈上升狀態(tài)。在迭代60個(gè)周期后，電機(jī)溫升變化不明顯，基本可以認(rèn)定電機(jī)溫升進(jìn)入平衡狀態(tài)。另外，需要注意的是在1000 s后，電機(jī)轉(zhuǎn)子銅的溫升高于電機(jī)定子銅的溫升。但是轉(zhuǎn)子采用銅條結(jié)構(gòu)，沒有絕緣系統(tǒng)，所以電機(jī)的溫升限制仍按照電機(jī)定子銅的最高溫升進(jìn)行考核。

為研究不同的加載時(shí)間對(duì)低循環(huán)疲勞試驗(yàn)的影響，計(jì)算了加載時(shí)間為30 s、卸載時(shí)間為20 s的低循環(huán)疲勞試驗(yàn)1000次循環(huán)，截取前60次循環(huán)的計(jì)算結(jié)果如圖16所示，從圖中可見，低循環(huán)疲勞試驗(yàn)中加載時(shí)間為30 s時(shí)，電機(jī)溫升明顯小于加載時(shí)間為20 s時(shí)的。

基于上面的分析可知，對(duì)于同一發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的低循環(huán)疲勞試驗(yàn)，不同的加載時(shí)間對(duì)于電機(jī)溫升的結(jié)果也不同，本文針對(duì)同一發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子，分析了不同加載時(shí)間對(duì)電機(jī)溫升考核點(diǎn)溫升的影響，如圖17所示。隨著加載時(shí)間的增加，以及加載轉(zhuǎn)矩的減小，電機(jī)的溫升基本上隨之線性減小。

圖16 低循環(huán)疲勞試驗(yàn)電機(jī)溫升計(jì)算結(jié)果（30 s加載）

圖17 低循環(huán)疲勞試驗(yàn)電機(jī)溫升計(jì)算結(jié)果（不同加載時(shí)間）

為研究不同試驗(yàn)負(fù)載對(duì)試驗(yàn)系統(tǒng)電機(jī)溫升的影響，計(jì)算了不同轉(zhuǎn)動(dòng)慣量下完成低循環(huán)疲勞試驗(yàn)時(shí)電機(jī)溫度考核點(diǎn)的溫升，如圖18所示。

圖18 低循環(huán)疲勞試驗(yàn)電機(jī)溫升（不同轉(zhuǎn)動(dòng)慣量）

對(duì)于低循環(huán)疲勞試驗(yàn)，電機(jī)的溫升隨試驗(yàn)負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的增大呈指數(shù)增大，加大了電機(jī)運(yùn)行中溫升的風(fēng)險(xiǎn)。從圖15中可見，雖然在卸載時(shí)間內(nèi)溫度均有降低趨勢(shì)，但是總體溫升仍顯示持續(xù)增大趨勢(shì)，而低循環(huán)疲勞試驗(yàn)通常進(jìn)行成千上萬(wàn)循環(huán)，這樣電機(jī)難免會(huì)發(fā)生繞組過(guò)熱問題。由此，需要增加電機(jī)的卸載時(shí)間，以保證電機(jī)的溫升在可控制范圍內(nèi)。為此，在電機(jī)20 s卸載時(shí)間后，增加20 s的電機(jī)冷卻時(shí)間，以保證電機(jī)有足夠的冷卻。對(duì)20 s卸載時(shí)間＋20 s冷卻時(shí)間的低循環(huán)疲勞試驗(yàn)進(jìn)行電機(jī)溫升計(jì)算，其結(jié)果如圖19所示。與圖15對(duì)比可見，電機(jī)定子銅的溫升從115.3℃減小到74.6℃，電機(jī)的溫升情況得到明顯改善。

圖19 低循環(huán)疲勞試驗(yàn)電機(jī)溫升計(jì)算結(jié)果（20 s卸載+20 s冷卻）

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)超轉(zhuǎn)、破裂和低循環(huán)疲勞試驗(yàn)進(jìn)行電機(jī)溫升分析，得出如下結(jié)論：

（1）對(duì)于超轉(zhuǎn)、破裂試驗(yàn)，不同的加載時(shí)間對(duì)電機(jī)溫升無(wú)明顯影響，而試驗(yàn)負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的增大會(huì)使電機(jī)溫升線性增大。因此，為完成大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量負(fù)載的超轉(zhuǎn)和破裂試驗(yàn)，提出需在試驗(yàn)前進(jìn)行電機(jī)溫升計(jì)算與分析，從而保證試驗(yàn)安全可靠運(yùn)行。

（2）對(duì)于低循環(huán)疲勞試驗(yàn)，延長(zhǎng)加載時(shí)間使電機(jī)溫升減小，試驗(yàn)負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的增大導(dǎo)致電機(jī)溫升指數(shù)增大。為降低低循環(huán)疲勞試驗(yàn)電機(jī)溫升過(guò)大的風(fēng)險(xiǎn)，提出應(yīng)在每個(gè)循環(huán)末尾增加冷卻時(shí)間，從而有效減小電機(jī)溫升，提高試驗(yàn)的安全性及可靠性。