定子外水冷卻高功率密度電機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)研究.pdf

1、論文來(lái)源于[國(guó)防基礎(chǔ)預(yù)研軍民兩用項(xiàng)目——超高功率密度電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的螺旋槳飛機(jī)模型風(fēng)洞試驗(yàn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)研制]。該電機(jī)不但功率大、體積小、轉(zhuǎn)速高、發(fā)熱嚴(yán)重，而且受飛機(jī)模型約束，長(zhǎng)徑比大、散熱環(huán)境惡劣。針對(duì)這些特點(diǎn)，論文以電磁分析為主線，同時(shí)對(duì)發(fā)熱與冷卻、機(jī)械強(qiáng)度與鋼度展開(kāi)全面研究。 論文通過(guò)研究電磁負(fù)荷對(duì)電機(jī)性能影響，進(jìn)行了合理的電磁負(fù)荷設(shè)計(jì)，滿足了電機(jī)的功率密度要求，達(dá)到了電機(jī)的性能指標(biāo)要求；通過(guò)對(duì)高功率密度電機(jī)效率要求特點(diǎn)的研究，對(duì)

2、比分析各種電機(jī)繞組形式特點(diǎn)，確定了電機(jī)的繞組型式；分析變頻電機(jī)極對(duì)數(shù)可以選擇的特點(diǎn)，以及不同極對(duì)數(shù)對(duì)電機(jī)性能的影響，確定了電機(jī)的最佳極對(duì)數(shù)；分析各轉(zhuǎn)子槽形特點(diǎn)，確定了電機(jī)的轉(zhuǎn)子槽形；確定了電機(jī)的電磁材料等。電磁研究給出了設(shè)計(jì)結(jié)果：通過(guò)磁場(chǎng)仿真對(duì)結(jié)果進(jìn)行了校核分析。 論文通過(guò)研究電機(jī)的發(fā)熱結(jié)構(gòu)、分析各種型式的電機(jī)冷卻結(jié)構(gòu)及冷卻介質(zhì)性能，研制出定子外雙螺紋循環(huán)水介質(zhì)高效冷卻系統(tǒng)，使其既滿足電機(jī)的體積要求，又滿足電機(jī)的散熱需求。研究電

3、機(jī)的溫升校驗(yàn)方法，對(duì)電機(jī)溫升進(jìn)行校核設(shè)計(jì)。 針對(duì)電機(jī)長(zhǎng)徑比大、轉(zhuǎn)速高、磁負(fù)荷設(shè)計(jì)值高、設(shè)計(jì)空間狹小等問(wèn)題，對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子沖片進(jìn)行強(qiáng)度及鋼度分析，對(duì)水路的密封、高速軸承的選用了進(jìn)行研究。 論文對(duì)每個(gè)主要目標(biāo)的研究都兼顧其它方面。在電磁設(shè)計(jì)技術(shù)研究階段，為減輕電機(jī)散熱的負(fù)擔(dān)、達(dá)到一定的散熱效果，對(duì)電機(jī)的高效率進(jìn)行了重點(diǎn)分析，對(duì)電機(jī)的熱源進(jìn)行了合理分布；采用了有利于提高轉(zhuǎn)子運(yùn)行可靠性的槽形結(jié)構(gòu)。在冷卻系統(tǒng)研究時(shí)，兼顧了電機(jī)