陈利辉, 王 瑾, 于占洋, 李 岩

(沈阳工业大学 国家稀土永磁电机工程技术研究中心，辽宁 沈阳 110870)

0 引 言

内置式永磁同步电机(IPMSM)的转子磁路结构的不对称性所产生的磁阻转矩有助于提高电机的过载能力和功率密度[1]，并且可以“弱磁”增速，在对调速要求较高的场合中应用越来越广泛。而受到压缩机应用场合空间的限制，电机功率密度有更高的要求，其散热问题不可忽视。定子绕组温升过高可能导致绕组绝缘失效，引发电机烧毁等事故，并且会降低轴承的润滑性与强度，这些均会缩短电机的使用寿命。因此，设计并分析电机的冷却系统具有重要意义。

衡量冷却系统优劣可通过电机热计算来判断。电机热计算的方法集中在有限元法、等效热网络法、流固耦合方法。文献[2-3]使用有限元法对大型风力发电机的温度场进行计算，通过与试验结果的对比证明此方法的正确性。文献[4]使用等效热网络分析方法对电动汽车用轮毂电机进行了温升计算。文献[5]采用了流体-热耦合方法分析了径向强制通风分数槽集中绕组永磁同步风力发电机的冷却能力。还有许多学者分析研究了电机冷却结构。文献[6-7]对高速永磁同步电机进行了热计算，说明风刺可有效降低转子温升。文献[8]设计了一种安有热管的冷却结构，使绕组端部温度降低。文献[9-10]分别分析了风冷、水冷方式下的异步电机温度分布。文献[11-12]研究了轴向磁通永磁电机的散热问题。此外，文献[13-14]研究了不同建模方式对热场计算结果的影响。……