路灯车出租， 东莞路灯车出租， 东莞路灯车租赁   宽转速液压电机泵的电机温度场计算方法

       路灯车出租， 东莞路灯车出租， 东莞路灯车租赁   宽转速液压电机泵的电机温度场计算方法   电机在运行过程中会产生电磁损耗与机械摩擦损耗，这些损耗绝大部分转换为热能，造成电机各部件的温度不断升高。长时间高温的工作环境会导致电机绝缘材料老化、永磁材料退磁、电机效率下降等一系列问题，严重影响电机的性能和使用寿命。因此，准确计算电机运行过程中各部件的温度变化是保证电机安全可靠运行的基础。目前主流的电机温升计算方法有：简化公式法、等效热网络法以及 CFD 数值计算方法。

     1、简化公式法： 简化公式法是基于牛顿散热公式计算电机主要部件温升的一种方法，在计算 过程中需要做大量的假设与简化，所以计算精度较低，并且只能计算电机某部件的平均温度而不能得到电机各部件的准确温度。相比其他的电机温升计算方法，简化公式法简单方便，并具有一定的准确性，因此在电机初步设计阶段，具备一定的工程应用价值。 依据电机运行过程中发热与散热的基本理论，推导出了电机稳定温升的估算公式，并以一台三相异步电动机为例，验证了温升估算公式的实用性。从电机发热和冷却的角度出发分析了电机温升产生的基本原理，提出了对不同的冷却方式选用不同的系数，通过损耗功率和散热面积来计算电机温升的简化公式。 

      2、等效热网络法： 等效热网络法分析电机温度场的基本思路是把电机按不同材料不同区域作离散化处理，然后运用集中参数的观念把电机的复杂温度场转化为等效热网络图，接着求解等效热网络图中的各个参数，比如热阻、热源等，再根据热平衡原理，模仿电路的求解方式，列出每个节点的热平衡方程，最后借助计算机求解热平衡方程组，得到电机各个节点的温升情况。等效热网格法计算精度介于简化公式法与 CFD 数值计算法之间，计算速度较快，对计算机配置要求较低，与简化公式法一样只能计算电机各部件平均温度。 采用等效热网络方法对永磁同步电机进行了温升计算，并通过试验进行了验证，与试验结果对比，等效热网络法计算得到的电机各主要位置温度的误差最大为 8.44%。分别采用等效热网络法和 CFD 数值计算方法对一台轮毂电机额定工况下的温度场进行了计算，轮毂电机热网络模型和稳态温度分布，通过与轮毂电机温升试验结果对比，发现 CFD 数值计算方法计算出的绕组稳态温度误差为 1.8%，等效热网络法计算出的绕组稳态温度误差为2.5%。 

      3、CFD 数值计算法    近年来，随着计算机计算能力的不断提升以及 CFD 软件的不断发展，CFD 数值计算方法已成为电机温度场计算及相关研究中最常用的方法。CFD 数值计算方法主要分为有限元法和有限体积法。其中有限元法只能分析固体导热问题，不能考虑流体流动对固体散热的影响。有限体积法可以模拟流体在复杂区域的流动，通过设置流固耦合边界条件，考虑流体流动对固体散热的影响，准确获得电机的温度场和流场分布。采用有限体积法计算电机温度场，需要对模型进行合理简化，且模型计算量较大，计算时间较长。

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     以一台车用永磁同步电机为研究对象，建立了永磁同步电机流固耦合传热仿真模型，分析了不同工况下电机温升分布规律和电机水道入口的最佳流速，对比了螺旋型、轴向  Z  字型、径向  Z  字型三种冷却水道在流速、压差、温升等方面的不同性能，并通过样机温升试验验证了电机温度场流固耦合传热仿真分析的正确性。 

      以一台具有风冷和水冷集成冷却系统的船用高速永磁同步电机为研究对象，采用有限体积法对永磁电机温度场进行数值分析计算，分析了冷却介质流速对永磁电机温升的影响，揭示了电机各主要部件的温升分布规律和流道内流场分布特征。并提出了一种空气沿气隙轴向流动的通风结构，通过对比分析不同通风结构下电机流场与温度场特征，得出轴向通风结构电机气隙中空气流速更大，冷却性能更好。 对采用螺旋式冷却流道的新能源汽车驱动电机温度场进行了流固耦合传热数值计算，分析了冷却流道截面尺寸与沿程阻力损失之间的关系，发现冷却流道截面尺寸对冷却系统沿程阻力损失和永磁同步电机整体散热能力都具有重要影响。 

     对高频非晶合金轴向磁通永磁电机进行了基于 CFD 的温度场仿真研究，对比了在定子连接板上开设水道与在两侧端盖上加装冷却水套的冷却效果，分析了定子连接板水道数量和流速对永磁体温升的影响，研究了端盖冷却水套中有无扰流板、扰流板形状及其放置位置对冷却效果及水头损失的影响，并通过样机温升试验验证了仿真分析的正确性。 对一台带折返型水道永磁同步电机建立了流固耦合传热仿真模型，分析了水道宽度、水道圆角半径对水道压降和电机温度场的影响，发现水道宽度为 45mm，水道圆角半径为 20mm 时，水道压降最小，电机散热效果较好。并对样机进行了温升与压降试验，测得水道结构优化后水道压降减小13.1%，电机绕组温升降低 8.4℃。 以上研究都采用了流固耦合传热仿真方法对永磁同步电机温度场进行了仿真计算，并大多进行了样机温升试验，验证了永磁同步电机温度场流固耦合传热仿真分析的正确性。

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