永磁同步電機(jī)損耗計(jì)算及溫度場(chǎng)分析.pdf

1、近些年來(lái)，永磁同步電機(jī)逐漸在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，日益成為人們生產(chǎn)和生活不可或缺的一部分。永磁同步電機(jī)在運(yùn)行的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生損耗，這些損耗會(huì)通過(guò)熱量的形式逸散出來(lái)，使電機(jī)內(nèi)部溫度升高。當(dāng)溫度高達(dá)一定程度，會(huì)引發(fā)永磁體的磁性下降、繞組表面絕緣層脫落等事故，降低電機(jī)運(yùn)行的可靠性。因此，在電機(jī)的設(shè)計(jì)中，對(duì)永磁同步電機(jī)內(nèi)部的損耗和溫度場(chǎng)進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算至關(guān)重要。本課題以一臺(tái)功率為750W的交流永磁同步電機(jī)為分析對(duì)象，對(duì)其損耗和溫度場(chǎng)進(jìn)行研究。

2、　　對(duì)電機(jī)的繞組反電勢(shì)、空載氣隙磁密進(jìn)行了探究，通過(guò)對(duì)所得波形進(jìn)行傅里葉變換，研究發(fā)現(xiàn)繞組反電動(dòng)勢(shì)和氣隙磁密的波形比較近似于正弦，且諧波含量小，驗(yàn)證了電機(jī)基本運(yùn)行性能的可靠性和電磁場(chǎng)分析模型建立的合理性。
　　計(jì)算了電機(jī)的損耗。根據(jù)鐵耗的分離理論，對(duì)定子鐵芯建立損耗計(jì)算模型，基于時(shí)步有限元相關(guān)理論，對(duì)定子內(nèi)部磁場(chǎng)進(jìn)行分析，分別計(jì)算了在交變磁場(chǎng)作用、加入旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用及加入旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和諧波共同作用下的定子鐵耗。比較幾種方法的計(jì)算結(jié)果，發(fā)

3、現(xiàn)加入旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和諧波影響下的定子鐵耗計(jì)算方法最為準(zhǔn)確。對(duì)多種工況下的定子繞組銅耗、轉(zhuǎn)子和永磁體的渦流損耗及機(jī)械損耗進(jìn)行了計(jì)算。分析了轉(zhuǎn)速、負(fù)載等因素對(duì)于損耗的影響。
　　對(duì)電機(jī)進(jìn)行溫度場(chǎng)分析。依據(jù)流體力學(xué)、傳熱學(xué)的相關(guān)知識(shí)，建立了電機(jī)的三維溫度場(chǎng)計(jì)算模型，設(shè)定求解域的初始和邊界條件，求解溫度場(chǎng)分析的參數(shù)。對(duì)電機(jī)在自然冷卻和強(qiáng)制風(fēng)冷條件下不同工況時(shí)的溫度場(chǎng)進(jìn)行有限元分析。探究了電機(jī)內(nèi)部各處的溫度場(chǎng)及強(qiáng)制風(fēng)冷參數(shù)對(duì)電機(jī)溫升的影響規(guī)律。