套筒式永磁涡流调速器磁-热耦合有限元温度场分析.pdfVIP

第37卷第3期海军工程大学学报Vol.37No.3

2025年6月JOURNALOFNAVALUNIVERSITYOFENGINEERINGJun.2025

DOI:10.7495/j.issn.1009-3486.2025.03.008

套筒式永磁涡流调速器磁-热耦合有限元温度场分析

姜盼1，夏少军1，孙坤²，陈华伟1，谭佩钰1

（1.海军工程大学，武汉430033；2.安徽理工大学，安徽淮南232001）

摘要：为研究套筒式永磁涡流调速器各部件温升特性对其安全性和可靠性的影响，首先，基于磁-热耦合方

法对温度场进行了三维有限元分析，并建立了调速器的温度分布模型；然后，计算了不同转速差、耦合长度下调

速器的涡流损耗及各部分的温度分布，揭示了各结构参数对其温升特性的演变规律，并结合输出扭矩优化各参

数范围，提高了调速器的安全性和可靠性；最后，开展了实验分析，验证了模型的有效性，为套筒式永磁涡流调

速器的温度优化和性能预测奠定了基础。

关键词：套筒式永磁涡流调速器；温度场；磁-热耦合；有限元分析

中图分类号：TK427文献标志码：A文章编号：1009—3486(2025)03—0052—06

Finiteelementtemperaturefieldanalysisofsleevetype

permanentmagneteddycurrentspeedcontroller

basedonmagnetic-thermalcoupling

JIANGPan,XIAShaojun,SUNKun’,CHENHuawei,TANPeiyu

(1.NavalUniv.ofEngineering,Wuhan430033,China;2.AnhuiUniv.ofScienceand

Technology,Huainan232001,China)

Abstract:Tostudytheeffectsofthetemperaturerisecharacteristicsofeachcomponentofthesleeve

typepermanentmagneteddycurrentspeedcontrolleronitssafetyandreliability,athreedimensional

finiteelementanalysisofthetemperaturefieldwasconductedbasedonmagneticthermalcoupling,

andatemperaturedistributionmodelwasestablishedforthegovernor.Theeddycurrentlossesand

temperaturedistributionsofvariouscomponentsofthegovernorwerecalculatedrespectivelyunderva-

riousspeeddifferencesandcouplinglengths.Theparameterrangeswereoptimizedinconjunctionwith

theoutputtorquetoimprovethesafetyandreliabilityofthegovernor.Experimentalanalysiswascon-

ductedandmodeleffectivenesswasvalidatedsoastoprovidefoundationfortemperatureoptimization

andperformancepredictionofsleevetypepermanentmagnet