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盘式永磁同步电机电磁结构设计与散热研究

2022-01-13华旭彬

重庆理工大学学报(自然科学) 2021年12期

刘 凡,邓 涛,华旭彬

(1.重庆交通大学 机电与车辆工程学院,重庆 400074;2.重庆交通大学 航空学院,重庆 400074;3.重庆交通大学 绿色航空技术研究院,重庆 401135)

盘式永磁同步电机具有轴向尺寸短、结构紧凑、振动噪音小、功率和转矩密度高等优点,随着新型材料的出现和制造工艺的进步,越来越受到学者们的青睐[1]。

Donato等[2]分别设计了积分槽集中绕组和分数槽集中绕组的轴向磁通电机,并对2台电机的性能进行综合对比分析。Federico等[3]对一台新型的多级结构无槽盘式永磁同步电机展开研究,该盘式永磁同步做为汽车轮缘驱动电机,并设计了一种高效的定子绕组冷却结构,并分析了额定工况下的工作性能。Naghi等[4]设计了1台 5 kW的表贴式永磁体盘式永磁发电机,提出一种求解电机主要部件温度的热阻网络法,并通过试验验证了该方法预测节点温度的准确性。李翠萍等[5]采用热网络模型对比分析了不同冷却水流速对水冷感应电机额定工况温升的影响,并通过实验验证了该模型的正确性。王晓远等[6]对螺旋形冷却回路展开研究,从冷却液流速、散热系数、经济性、电机温度分布等多方面进行综合分析,最终得出螺旋形冷却回路设计提供参考依据。刘蕾[7]针对盘式永磁同步电机在电机机壳上设计了3种冷却回路结构,并进行对比研究分析。综上,目前盘式永磁同步电机温度场的研究相对较少,而对于盘式永磁电机而言,电机温度过高有导致永磁体发生不可逆退磁的风险、定子绕组绝缘发生破坏,从而影响电机的性能,所以为了进一步提高电机运行的稳定性和效率,对盘式电机进行温度场分析是非常有必要的。……

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