路义萍， 丰帆， 王佐民， 温嘉斌， 刘兴家

(1.哈尔滨理工大学机械动力工程学院，黑龙江哈尔滨150080;2.哈尔滨理工大学电气与电子工程学院，黑龙江哈尔滨150080)

0 引言

随着对环保低碳的认识不断加深，对于经济、高效的电机的需求更加强烈。在采用不同冷却介质的各种电机中，采用空气冷却的电机(以下简称空冷电机)，相对于采用氢气冷却的电机(以下简称氢冷电机)来说，外形尺寸较大、单机容量和效率较低，但空冷电机具有运行简单、维护成本低的明显优势。目前，大量应用空冷电机来满足日益增长的市场需求已经成为一种趋势，对于空冷电机的研究开发、设计生产的投入显著增加［1－2］。通过先进技术的应用，更加精确地把握空冷电机的整体设计，有效地降低了电机损耗，提高了效率和运行稳定性。在电机设计中，通风系统设计是决定能否有效带走热量、控制温度、降低通风损耗的关键点。

目前，国内针对电机定子端部温度场研究中，对端部结构进行大量的简化，与定子铁心分开单独计算［3－5］，由于定子部件内部的热传导是连续的，特别是绕组，存在绝缘以及绑扎结构的包裹，散热效果差，周围部件对其散热的影响不能忽略。因而，采用局部物理模型得到的计算结果，其准确性有待提高。本文针对一台空冷同步电机定子，建立了包括端部绕组、铁心及气隙的三维实体模型，应用计算流体动力学软件Fluent，对温度场和流场进行了耦合计算。通过计算得到了该电机定子在3 120 r/min和4 800 r/min两种工况下定子各部分的温度分布，确定了峰值温度数值及位置。……