电传动车辆用永磁电机定子绕组等效导热系数获取方法
2021-11-15李晔李琦范涛温旭辉赵毅慧
兵工学报 2021年10期
李晔, 李琦, 范涛, 温旭辉, 赵毅慧
(1.中国科学院 电工研究所, 北京 100190;2.齐鲁中科电工先进电磁驱动技术研究院, 山东 济南 250100;3.内蒙古第一机械集团股份有限公司, 内蒙古 包头 014030)
0 引言
电传动车辆机动性强、信息化程度高、易于实现无级变速,其充足的电能为野外作业用电、远程控制、信息传输、无人驾驶等提供了可实现的平台[1-2]。电机作为动力装置,其性能直接影响着电传动车辆的正常运行,而热是直接影响电机性能的参数之一。电机的绝缘寿命会随着电机实际工作温度的上升而急剧下降。同时,电机温度升高将引起电机绕组阻值增加、电机内部磁性材料去磁等问题,增加电机损耗,降低电机工作效率,进一步引起电机发热量增加[3]。据统计,30%~40%的永磁电机失效是由电机温升过高引起,因此在电机设计过程中应重点考虑温度[4]。而电机温度的准确计算和温升预估是合理热设计的前提。
目前,在电机热场计算过程中,常用的电机热分析方法有3种:集总参数(LPTN)法、有限元(FEM)法以及计算流体力学(CFD)法[5]。所有电机热场计算过程中,电机模型的等效、热源以及各部件温度参数的计算精度直接影响着温度场计算精度。定子槽内的漆包线绝缘层、绝缘纸尺寸非常细小,槽内浸渍漆和微孔也不规则。因此,电机仿真计算的热模型很难按照实际结构搭建,必须进行合理的等效[6]。在电机模型等效过程中,绕组模型的等效物性确定是最困难的。
近年来发表的多篇文献在这方面做出了贡献。……
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