盘式永磁电机温度场分析.pdfVIP

研究研究··开发开发 盘 式 永 磁 电 机 温 度 场 分 析 □ 余 宁1，2 □ 陈进华1 □ 廖有用1 □ 余军合2 1. 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 浙江宁波 315201 2. 宁波大学机械工程与力学学院 浙江宁波 315211 摘 要：永磁电机温度分布的合理性关乎电机设计的成败，针对使用传统等效热网络法计算盘式永磁电机稳态温度 场精度不高的问题，考虑了盘式电机线圈两端气流流动差异，通过计算线圈两端重要部件的散热系数，建立等效热网络模 型，计算结果与有限元分析值与实验值吻合。 采用改进的等效热网络法，提高了计算盘式电机稳态温度场的精度。 关键词：盘式永磁电机 温度场 等效热网络法 有限元 中图分类号 ； 文献标识码 文章编号： : TH123 TM351 : A 1000－4998(2015) 05－0031－04 盘式永磁电机属于轴向磁场电机， 与普通径向电 ［1-6］ 在分析电机温度场时没有考虑线圈绕组外端与 机相比，具有功率密度大、体积小、转矩大等优点，广泛 内端的气流流动速度的差异， 从而使散热系数的差异 应用于洗衣机、门梯、电动汽车、机器人等领域，亦是国 导致较大的计算误差。 本文在分析盘式永磁电机各部 内外研究发展的热点。但在实际工作中，运行工况的不 分损耗的基础上，采用等效热网络法与有限元法，分析 同使电机各部分损耗分布不同，导致发热量不同，常常 了线圈绕组外端与内端不同气流速度造成的差异，对 由于温升过高损坏了绝缘层或使永磁体退磁。 为了延 其进行稳态温度场分析。 长永磁盘式电机的使用寿命，提高电机工作效率，预估 1 盘式永磁电机结构 电机的温升及温度分布至关重要。 计算电机温度场的分布可以指导电机的设计，减 盘形 （平面） 的定子和转子是盘式电机的主要结 少样机的制造周期，极大地节约成本。 由于电机温度场 构。一般定子与转子中间有一个轴向气隙，称为单气隙 型，如图 所示。 旋转磁极的磁回路产生在定子，在定 要考虑传热学、 流体力学和数值计算方法等多方面的 1 计算问题，并且电机内多种因素互相制约、互相影响， 子中转子磁场产生交变，因此损耗不可避免地产生，并 让求解诸多的精确计算变得相当具有挑战性。 文献 引起电机降低效率。 收稿日期： 年 月 由电机的结构可以发现， 盘式电机具有很短的轴