范嘉诚，荀 倩，张银鑫，李凯程，费凯成

（1.湖州师范学院工学院，浙江湖州313000；2.南京康尼机电股份有限公司，江苏南京210016）

Halbach型外转子永磁同步电机热流体场仿真

范嘉诚1，荀 倩1，张银鑫1，李凯程1，费凯成2

（1.湖州师范学院工学院，浙江湖州313000；2.南京康尼机电股份有限公司，江苏南京210016）

以Halbach型外转子永磁同步电机为例，研究一种预测电机温升的新方法.在分析Halbach电机结构的基础上，基于流体力学与传热学原理，建立Halbach电机电磁场、温度场和流体场等多物理场模型，并对Halbach电机的热流体进行了有限元仿真研究.仿真结果验证了Halbach电机热流体场模型的合理正确性以及分析电机温升方法的有效性，为电机本体的热设计提供了依据.

电机温升；Halbach电机；多物理场；热流体场；有限元仿真

0 引言

永磁同步电机结构简单、体积小、可靠性高，且随着电力传动技术迅速发展，开拓了广泛的应用领域［1-2］.在电机功率密度增加、散热面积有限的情况下，必须重视其热设计，将电机温升控制在正常范围内，而准确计算温升是进行热设计的先决条件，因此及时调整电机参数，优化结构设计，对电机系统具有重要意义［3］.

温升和损耗不仅受电机内部因素的影响，还受电机运行环境温度的影响，因此电机的热分析必须通过热流体场分析才能实现［4-5］.电机内部热流体场的流动和传热过程非常复杂，传统的电机温升计算是根据经验公式，估算气隙流体对温升的影响.但该方法适用范围较小、精确度不……