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改进型并联流道液冷开关磁阻电机散热研究

2021-06-21安治国李亚坤王善明

安治国,豆 旺,李亚坤,王善明

(重庆交通大学 机电与车辆工程学院,重庆 400074)

0 引 言

开关磁阻电机较感应电机、永磁同步电机等其它电机具有结构简单、成本低、调速性能好等优点,在很多领域得到了广泛应用[1-3]。但由于开关磁阻电机绕组采用的是集中式绕组,其散热面积小故温升问题突出[4]。近年来,国内外针对开关磁阻电机散热进行了一系列研究,主要集中于强制风冷和液冷这两种方式。但由于空气热容量和导热系数较低使风冷的冷却性能受限,在很多情况下难以满足电机散热需求,往往需要采用液冷来帮助电机散热。液冷原理主要是利用液体冷却液与机壳之间的温差[5-6]。

目前国内外学者对电机液冷展开了一系列研究。H.C.CHIU等[7]对液冷与风冷进行比较研究,得到液冷更有利于开关磁阻电机散热,并得到冷却液雷诺数是影响电机冷却的关键参数;T.DAVIN等[8]提出:在电机每一侧都加入冷却剂,直接冷却绕组端部的冷却结构,并研究了冷却剂流量、转轴转速对冷却效果影响;D.H.LIM等[9]和M.H.PARK等[10]分别以液体油作为冷却剂,采用喷雾冷却方法有效降低了电机最高温度;CHEN Wei等[11]提出一种电机外部用水、内部用空气作为冷却剂的双循环冷却结构,并对结构进行优化,改善了电机内部散热;李晓艺等[12]针对单水道液冷散热结构不足,提出一种互逆轴向双水道液冷结构,对电机温升降低起到了一定作用;吴柏禧等[13]基于温度场和流场,对折返型冷却水道的圆角半径进行优化,并获得了最佳的水道圆角半径;……

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