高速永磁同步電機(jī)損耗及熱特性的研究.pdf

1、高速電機(jī)的轉(zhuǎn)速和頻率都遠(yuǎn)高于普通電機(jī)，其損耗與溫升特點(diǎn)與普通電機(jī)有很大的不同。準(zhǔn)確地計(jì)算高速電機(jī)損耗分布和溫度變化，不但是保證電機(jī)高可靠性的前提，同時(shí)也是開發(fā)具有極限性能的電機(jī)的保證。本文對高速永磁同步電機(jī)的損耗及熱特性進(jìn)行研究，目的是更準(zhǔn)確的計(jì)算高速電機(jī)的損耗與溫升，并從電機(jī)熱特性角度探討高速電機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。
　　首先，基于高速永磁同步電機(jī)電磁場的計(jì)算，分析其電磁損耗并及其變化規(guī)律。主要進(jìn)行了考慮 PWM諧波的銅耗分析和基于

2、分離鐵耗模型的鐵耗分析，并研究了高速電機(jī)不同槽結(jié)構(gòu)對其損耗特性的影響。
　　其次，根據(jù)流體力學(xué)和傳熱學(xué)原理，開展了高速電機(jī)溫度場計(jì)算方法的研究?；趯Ω咚匐姍C(jī)氣隙內(nèi)空氣的流場計(jì)算，分析了高速電機(jī)的風(fēng)磨損耗。根據(jù)對流傳熱理論，采用相似準(zhǔn)則，求取了電機(jī)對流換熱面的系數(shù)。建立了高速電機(jī)流場溫度場順序耦合模型，得到了高速電機(jī)的動態(tài)溫度分布。同時(shí)，為實(shí)時(shí)考慮氣隙內(nèi)空氣流動狀態(tài)和溫度變化對散熱系數(shù)的影響，建立了高速電機(jī)流場和溫度場的直接耦合模

3、型，其中獨(dú)具特色的考慮了定子內(nèi)圓齒槽口對氣隙散熱系數(shù)的影響。比較分析了高速電機(jī)流場與溫度場的順序耦合模型和直接耦合模型的計(jì)算結(jié)果，并展開高速電機(jī)溫升實(shí)驗(yàn)，證明了論文中計(jì)算溫度場方法的準(zhǔn)確性。
　　最后，采用所建立的高速電機(jī)流體溫度場耦合模型，分析了高速電機(jī)中對流換熱對溫升的影響規(guī)律，包括氣隙齒槽的存在對氣隙散熱系數(shù)的影響和電機(jī)風(fēng)冷時(shí)通風(fēng)速度對電機(jī)外殼散熱系數(shù)的影響。分析了不同槽結(jié)構(gòu)對電機(jī)溫升特性的影響，并研究了對應(yīng)有槽結(jié)構(gòu)和無槽結(jié)