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高速永磁同步电机三维全域温度场数值计算

李生祥  韩雪岩  
【摘要】:高速永磁同步电机具有转速高、功率密度大、几何尺寸远小于同功率的中低速电机等特点,因此可以有效地降低成本;此外其转动惯量较小,因此动态响应较快;高速电机可与负载直接相连,省去了传统的机械变速装置,可减小噪音和提高传动系统的效率。因此,高速电机在军工和民用方面具有广阔的应用前景。但高速、高频和小体积电机带来损耗大、温升高、散热困难等问题。针对这些问题,本文以一台15kw,30000r/min的高速永磁同步电机为例,给出了散下线定子绕组的等效热模型,简化了计算难度并且节省了时间。在此基础上建立了告诉永磁同步电机的全域温度场三维数学模型,基于Fluent软件采用有限体积法计算了电机额定负载运行时的稳态温度场,通过与实验数据的对比分析,验证其计算结果的准确性及求解方法的合理性。

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