磁阻型無刷雙饋電機的溫度場分析.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，交流電機調(diào)速系統(tǒng)被越來越多地應(yīng)用到高性能要求的領(lǐng)域。無刷雙饋電機是近年來發(fā)展起來的一種新型交流電機，由于其取消了電刷和集電環(huán)、運行可靠、調(diào)速性能好等優(yōu)點，在國內(nèi)外引起了廣泛的關(guān)注和研究。
　　 在無刷雙饋電機的設(shè)計中，合理分配電機內(nèi)溫升和其他性能指標(biāo)的關(guān)系，是保證電機設(shè)計可靠性和使用壽命的重要因素。在電機設(shè)計時，應(yīng)該對電機內(nèi)部溫升情況進(jìn)行初步計算，才能較好地分配和調(diào)整各部件的結(jié)構(gòu)和材料，優(yōu)化設(shè)計方案，避免

2、在試制過程中由于溫升控制的不合理造成研發(fā)失敗和費用的提高。因此，對無刷雙饋電機內(nèi)部溫度場的研究具有重要的意義。
　　 本文以150kW徑向疊片磁阻型無刷雙饋電機為研究對象，對電機穩(wěn)態(tài)運行時電磁場及溫度場分布情況進(jìn)行了耦合分析。根據(jù)電磁場理論，利用ANSOFT軟件建立了二維電磁場計算模型，計算了電機內(nèi)氣隙磁密的大小及分布，計算了穩(wěn)態(tài)運行時各部件損耗的大小。根據(jù)傳熱學(xué)理論，利用ANSYS軟件建立了電機二維及三維定子溫度場模型，對電機

3、內(nèi)部溫度場進(jìn)行了分析。討論了不同絕緣材料、不同冷卻方式等因素對電機溫升的影響，得到了一些具有重要意義的結(jié)論。
　　 由于絕緣層的導(dǎo)熱系數(shù)較小，在很薄的絕緣層上會產(chǎn)生較大的溫度變化，因此在精度較高的無刷雙饋電機設(shè)計時不能忽略。本文在保證計算精度的前提下在計算前對定子繞組及其絕緣結(jié)構(gòu)進(jìn)行了等效處理和簡化計算。并根據(jù)經(jīng)驗公式確定了電機各部件導(dǎo)熱系數(shù)及散熱系數(shù)取值方法。所有研究結(jié)論為電機的進(jìn)一步研究和電機設(shè)計提供了理論指導(dǎo)，對工程應(yīng)用有