【摘要】：采用一種新型材料——非晶合金作為軸向磁通永磁(AFPM)電機(jī)的定子鐵心。研制非晶合金和硅鋼片兩種材料的定子鐵心,對(duì)其損耗特性進(jìn)行對(duì)比,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示非晶合金替代常規(guī)硅鋼片作為電機(jī)鐵心,能夠降低電機(jī)的鐵耗,但是同時(shí)由于高頻率的選擇使得電機(jī)轉(zhuǎn)子部分等損耗有所增加。為進(jìn)一步提高非晶合金軸向磁通永磁電機(jī)冷卻效率,優(yōu)化電機(jī)設(shè)計(jì)保證電機(jī)的安全運(yùn)行,對(duì)該類電機(jī)的冷卻系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。研究四種冷卻結(jié)構(gòu)并建立相應(yīng)的三維流體場(chǎng)數(shù)學(xué)模型和物理模型,基于計(jì)算流體力學(xué)(CFD)理論基礎(chǔ),通過有限體積法,在相同的計(jì)算條件、網(wǎng)格劃分前提下,研究四種冷卻結(jié)構(gòu)的熱特性和流動(dòng)特性。優(yōu)選出螺旋型結(jié)構(gòu)并對(duì)其進(jìn)行具體尺寸參數(shù)設(shè)計(jì),最后對(duì)無(wú)隔水板和螺旋結(jié)構(gòu)進(jìn)行溫升試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明,螺旋結(jié)構(gòu)的繞組和轉(zhuǎn)子冷卻效率高出無(wú)隔水板結(jié)構(gòu)33.1%和26.5%,為該類新型材料的永磁電機(jī)冷卻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及電磁方案優(yōu)化提供了指導(dǎo)。
[Abstract]:A new material, amorphous alloy, is used as stator core of axial flux permanent magnet (AFPM) motor. The stator core of amorphous alloy and silicon steel sheet is developed, and the loss characteristics of the stator core are compared. The experimental data show that the amorphous alloy can reduce the iron loss of the motor by replacing the conventional silicon steel sheet as the motor iron core. But at the same time, due to the choice of high frequency, the loss of rotor part is increased. In order to further improve the cooling efficiency of the amorphous alloy axial flux permanent magnet motor and optimize the design of the motor to ensure the safe operation of the motor, the cooling system of this kind of motor is designed. Four cooling structures are studied and corresponding three-dimensional fluid field mathematical and physical models are established. Based on the (CFD) theory of computational fluid dynamics, the finite volume method is used under the same calculation conditions and mesh generation. The thermal and flow characteristics of four cooling structures are studied. The helical structure was selected and the specific dimension parameters were designed. Finally, the temperature rise test was carried out on the water-free plate and spiral structure. The experimental results show that the cooling efficiency of the winding and rotor of the spiral structure is 33.1% and 26.5% higher than that of the water-free plate structure, which provides guidance for the design of the cooling structure and the optimization of the electromagnetic scheme for the new type of permanent magnet motor.
【作者單位】： 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)國(guó)家稀土永磁電機(jī)工程技術(shù)研究中心;西安航天精密機(jī)電研究所;河北電機(jī)股份有限公司;
【基金】：國(guó)家科技支撐計(jì)劃(2013BAE08B00、2015BAF06B04) 國(guó)家自然科學(xué)基金(51307111)資助項(xiàng)目
【分類號(hào)】：TM351

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本文編號(hào)：2411730