高速磁悬浮永磁无刷直流电机的温升研究

123456aa · 发表于 2022-5-13 16:23:59

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雅宝题库解析：
随着电力电子技术的发展，高速电机因其体积小、重量轻、功率密度大等优点在储能飞轮、压缩机、真空泵、涡轮发电机等领域获得了越来越广泛的应用。由于高速电机转速较高，转子的高速旋转会带来电机损耗的增大进而引起电机温度的升高，目前的高速电机大多是采用永磁电机，电机温度过高一方面会降低永磁体的性能甚至引起不可逆退磁，另一方面还会破坏绕组绝缘，降低线圈的使用寿命，进而影响电机的长期稳定运行。因此，在电机设计阶段，对电机的温度分布进行分析具有重要的理论意义和工程价值。本课题结合财政部重大科技成果转化项目，针对高速永磁无刷直流电机运行过程中的电机损耗大、发热严重的题目，主要进行了以下三个方面的研究：(1) 首先对电机内存在的各种损耗的分布及产生机理进行了分析，结合本文中高速电机结构，给出了每种损耗的解析计算方法，为后续进行电机的温度计算奠定了良好的基础。 (2) 通过对电机内主要热源分布的分析及对电机散热路径的合理假设，采用等效热路法建立了电机的温度网络模型，在LabVIEW下编写了电机的温度计算界面，可以为后续电机的发热校核节省大量的时间，此外在Matlab/simulink下建立了电机的温度动态分析模型，对于分析电机各部分温度变化趋势具有重要的指导意义。(3) 通过分析得到，影响电机发热的因素主要有两个方面：一是电机内热源，即各部分损耗；二是热量传递路径。本文详细分析了电机定转子参数对电机损耗和温度的具体影响，并概括了目前电机中常用的冷却措施，比较了他们的适用场合，可以为以后的电机设计者提供一定的优化方向。

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