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基于场路耦合方法的永磁同步电机温度场研究

2021-06-26时培成夏仙阳张荣芸

南京航空航天大学学报 2021年3期

时培成,夏仙阳,陈 晨,张荣芸

(安徽工程大学汽车新技术安徽省工程技术研究中心,芜湖241000)

永磁同步电机(Permanent magnet synchro⁃nous motor,PMSM)因其高功率密度、高效率的特性在电动汽车上作为驱动电机得到广泛应用[1]。但是,由于电动汽车对电机的运行环境以及安装空间的限制,导致电机内部散热条件较差[2],电机内部存在局部过热点现象,会导致电机发生故障,存在安全隐患。为解决这一问题,需要准确地模拟、计算电机内部温升变化。

目前针对电机温度场计算的方法主要有3种:简化公式法、等效热网络法以及有限元法。简化公式法是研究电机温度场最简单的方法。通过简化的公式得到电机的平均温升,该方法只有在电机内部温差较小时成立,计算出的温升准确度较差。等效热网络法采用图论原理,以热路为基础并采用网络拓扑结构对电机温度场进行计算,但也只能得到电机内部某一部分的局部平均温度。相比简化公式法,有一定的进步,但在精确捕捉电机的温度过热点仍不理想,过热点的温度是影响电机平稳运行的重要因素。文献[3]采用等效热网络法对永磁同步电机的温升进行了计算,得到了电机内部各细分部分的平均温升,但是无法准确定位电机过热点的位置。文献[4]采用等效热网络法研究了双定子单转子轴向磁通永磁同步电机的温度场,分析了不同转速与装配间隙对电机温升的影响,给出了电机的平均温升与转速和装配间隙之间的关系。……

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