本文關(guān)鍵詞：永磁電機(jī)的熱分析與冷卻結(jié)構(gòu)優(yōu)化

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【摘要】：為了解決永磁電機(jī)溫升的問(wèn)題,在電機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)需要對(duì)永磁電機(jī)的溫度場(chǎng)進(jìn)行計(jì)算仿真以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)電機(jī)過(guò)熱點(diǎn),能夠用冷卻結(jié)構(gòu)最大效率地調(diào)節(jié)永磁電機(jī)溫度,實(shí)現(xiàn)對(duì)永磁電機(jī)的數(shù)字化設(shè)計(jì)。本文以永磁電機(jī)溫度場(chǎng)為研究對(duì)象,對(duì)永磁電機(jī)的溫度場(chǎng)進(jìn)行了如下分析計(jì)算,并分析了冷卻系統(tǒng)對(duì)溫度場(chǎng)的影響,優(yōu)化了冷卻結(jié)構(gòu)。首先用傳熱學(xué)和電機(jī)學(xué)等知識(shí)和有限元仿真計(jì)算得到了永磁電機(jī)的各部損耗,并對(duì)損耗進(jìn)行了分類,損耗包括鐵心損耗、繞組銅耗、機(jī)械損耗,建立了計(jì)算鐵心損耗的模型,和計(jì)算繞組銅耗的模型,查取資料找到了計(jì)算機(jī)械損耗的經(jīng)驗(yàn)公式。并在進(jìn)行銅耗的計(jì)算時(shí)充分考慮了溫度對(duì)電阻值的影響。其次,采用等效熱網(wǎng)絡(luò)法和有限元方法對(duì)永磁電機(jī)溫度場(chǎng)進(jìn)行了詳細(xì)計(jì)算。建立各部件的永磁電機(jī)各部件的等效熱網(wǎng)絡(luò)模型,列出熱導(dǎo)方程,然后把建立的溫度方程放到大型稀疏矩陣模型中求解,計(jì)算得到各部分節(jié)點(diǎn)的溫度。再用有限元法對(duì)永磁電機(jī)分析計(jì)算得到結(jié)果,把用兩種方法得到的計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行比對(duì)發(fā)現(xiàn)過(guò)熱點(diǎn)。因此,可以做到對(duì)電機(jī)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。其誤差大約都在7%以內(nèi)。再次,分析并對(duì)比冷卻介質(zhì),最終選擇水冷方式,把水冷系統(tǒng)產(chǎn)生的影響,歸結(jié)為散熱系數(shù)加入到整個(gè)模型中進(jìn)行計(jì)算。對(duì)兩種管道結(jié)構(gòu)軸向8水道和軸向雙水道進(jìn)行了仿真計(jì)算并分析介質(zhì)不同的流速對(duì)整體溫升的影響,找到最佳方案,從而達(dá)到優(yōu)化冷卻結(jié)構(gòu)的效果。最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)選取永磁直線電機(jī)為樣機(jī),搭建永磁直線電機(jī)的溫升實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)樣機(jī)在采用水冷情況下時(shí),測(cè)量記錄電機(jī)溫升,用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)驗(yàn)證溫度場(chǎng)計(jì)算的精度,以觀察是否達(dá)到要求的計(jì)算精度。結(jié)論表明,本文的方法使永磁電機(jī)溫度場(chǎng)的計(jì)算更加準(zhǔn)確,并能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,有利于永磁電機(jī)的數(shù)字化設(shè)計(jì)。
【學(xué)位授予單位】：寧波大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM351

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 劉嬌;黃守道;成本權(quán);徐國(guó)佑;;循油冷卻永磁同步電動(dòng)機(jī)的溫度場(chǎng)分析[J];微電機(jī);2010年05期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 楊菲;永磁電機(jī)溫升計(jì)算及冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué);2007年

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本文編號(hào)：1244451