永磁同步電機(jī)的熱路模型研究.pdf

1、永磁同步電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，損耗小，效率高和功率質(zhì)量比高等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于航空航天、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活等各個(gè)領(lǐng)域。永磁同步電機(jī)的熱分析對(duì)電機(jī)設(shè)計(jì)、電機(jī)控制和電機(jī)容錯(cuò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)均有重要的意義。其中熱路法溫度分析可以實(shí)現(xiàn)溫度快速計(jì)算，而且具有較高的精度。
　　本文主要研究了永磁同步電機(jī)的熱路模型和熱阻參數(shù)，在熱路法溫度計(jì)算的傳熱學(xué)理論基礎(chǔ)上，建立了考慮安裝方式和冷卻方式的熱路模型，詳細(xì)地給出了熱阻計(jì)算公式，對(duì)于無法使用公式準(zhǔn)確

2、計(jì)算的熱阻，提出了一種測(cè)試熱路關(guān)鍵參數(shù)的方法，測(cè)試得到了機(jī)殼與空氣間的等效熱阻、端蓋與空氣間的等效熱阻、安裝板與空氣間等效熱阻，繞組與定子鐵芯之間的等效熱傳導(dǎo)系數(shù)，機(jī)殼與定子鐵芯之間的等效空氣隙厚度、安裝板與端蓋之間的等效空氣隙厚度等熱路參數(shù)。同時(shí)對(duì)熱路模型進(jìn)行了熱阻敏感性分析，得到了影響電機(jī)溫升的關(guān)鍵熱路參數(shù)，這些熱路參數(shù)在電機(jī)設(shè)計(jì)和熱分析中應(yīng)該受到重視。為了驗(yàn)證文中提出的熱路模型和實(shí)驗(yàn)測(cè)試熱路參數(shù)的準(zhǔn)確性，實(shí)驗(yàn)測(cè)試了130-1kW電

3、機(jī)在三種工況下的溫升情況，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該熱路模型可以較準(zhǔn)確地計(jì)算電機(jī)溫升，額定工況下的估算誤差在5％以內(nèi)。該熱路模型、熱路參數(shù)實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)可為同類型電機(jī)的電機(jī)設(shè)計(jì)以及熱分析提供參考。使用ANSYS軟件對(duì)130-1kW電機(jī)進(jìn)行三維有限元溫度場(chǎng)分析，分析結(jié)果表明，熱路法與有限元法具有相似的精度。
　　在MATLAB平臺(tái)上，編寫了熱路法電機(jī)溫度計(jì)算的軟件，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)參數(shù)輸入、修改，熱阻參數(shù)計(jì)算和結(jié)果顯示等功能。軟件可以實(shí)現(xiàn)多種冷卻方式