低速大转矩永磁同步电机设计与热计算

发布时间：2022-01-27 06:56

　　煤矿行业采用低速大转矩永磁直驱电机替代传统的异步电机与减速装置,可减小噪声和不必要的能量损失,提高传动系统的效率,在煤矿等重负荷领域具有广泛的应用前景。为了提高材料利用率,降低电机的成本,提高电机的转矩密度,设计电机时常采用较高的电磁负荷,这就导致电机温升较高,因此对电机散热要求较高,空气冷却已经不能满足电机的温升要求,因此一套高效的冷却系统,对电机定转子散热有重要意义。本课题对一台矿山用低速大转矩永磁同步电机进行设计,同时对电机常用冷却系统进行场量的对比,总结其优缺点,并对电机的冷却系统进行了设计,最后对电机温度场进行分析计算研究。首先,对一台355kW,效率≥90%,额定转速90r/min的低速大转矩永磁同步电机电磁进行设计,包括主要尺寸、磁路形式、机槽配合等进行选取,并利用电磁计算软件对所设计电机的电磁场进行计算分析。然后,针对水冷电机应用较多的冷却水路结构:轴向结构、周向结构以及多并联支路的水路结构进行建模,对三种水路结构保证其散热面积相同的前提下,基于Fluent流体计算软件对三种水路结构进行流热固耦合散热分析,对比不同水路的温度场、速度场等,分析三种水路结构的优缺点。基于上... 

【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

轴向与周向水路结构

图 1.2 冷却结构Fig. 1.2 Cooling system对一台高功率密度电机散热困难的特点，采用水路，并对电机的换热能力进行计算，结果到了较好的效果，冷却结构如图 1.3 所示。

图 1.3 冷却结构Fig. 1.3 Cooling system公式法应用到电机的温升计算中，首先介绍了然后建立电机温升计算的数学模型并对程序进却介质温度对电机温升的影响，最后将温升计

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于有限公式法的水冷永磁同步电机三维温度场分析[J]. 佟文明,舒圣浪,朱高嘉,程雪斌.  电工电能新技术. 2016(07)
[2]高速大功率电机转子通风孔散热效率优化研究[J]. 熊万里,徐光帅,吕浪,蒋旭光.  机械科学与技术. 2014(05)
[3]水冷电机水路设计的研究[J]. 梁培鑫,柴凤,李翠萍,顾磊.  微电机. 2013(05)
[4]冷却水流速对汽车水冷电机温升影响研究[J]. 李翠萍,柴凤,程树康.  电机与控制学报. 2012(09)
[5]水冷电机冷却系统设计与计算[J]. 吴琳,王宏光.  机械设计与制造. 2008(08)
[6]高能量密度水冷电机冷却系统设计与热力计算[J]. 吴桂珍,孟大伟,许明宇.  防爆电机. 2008(03)
[7]感应电动机定转子全域温度场数值计算及相关因素敏感性分析[J]. 李伟力,李守法,谢颖,丁树业.  中国电机工程学报. 2007(24)

硕士论文
[1]低速大转矩永磁直驱电机极槽选择问题的研究[D]. 徐重鹤.沈阳工业大学 2017
[2]高速永磁同步牵引电机温升研究[D]. 陈燕擎.浙江大学 2017
[3]基于有限公式法的永磁电机温度场与流体场计算研究[D]. 舒圣浪.沈阳工业大学 2016
[4]矿用永磁直驱电机及其冷却系统设计[D]. 王雪斌.沈阳工业大学 2016
[5]非晶合金轴向磁通永磁电机冷却系统设计及热计算[D]. 张华伟.沈阳工业大学 2016
[6]永磁同步电机温升建模及冷却性能分析[D]. 刘婉.上海电机学院 2016
[7]永磁力矩电机流体场分析与温升计算[D]. 程文.沈阳工业大学 2015
[8]低速大转矩永磁同步电动机转子结构优化设计[D]. 矫键.沈阳工业大学 2013
[9]永磁同步牵引电机热计算和冷却系统计算[D]. 姚望.沈阳工业大学 2013
[10]双转子永磁风力发电机热管理技术研究[D]. 徐玮宏.沈阳工业大学 2013



本文编号：3611997