基于CFD的全封闭永磁电机内部传热研究

文章以某MW级全封闭永磁电机为研究对象,提出了一种基于CFD方法的热仿真计算数学模型,通过对电机在额定工况下的温升情况进行研究分析,验证了该热仿真计算数学模型的可靠性,同时提出绕组端部直冷与绕组端部灌封两种提升电机内部传热效果的措施。采用上述模型对两种措施的传热效果进行分析,结果表明两种措施对于提升电机内部传热均具有较好的效果。

全封闭高速永磁电机转子结构对转子散热的影响

为研究转子物理结构对机壳水冷全封闭式高速永磁电机转子散热的影响,以一台15k W、30 000r/min的非晶合金高速永磁电机为例,基于流体力学和传热学理论,建立三维流固耦合共轭传热求解域模型,并给出基本假设与边界条件,采用有限体积法进行流固耦合求解,得到转子有无轴向通风孔和通风孔与风刺相配合时电机内流体流动特性及各部件的温度分布。在此基础上,研究通风孔尺寸、通风孔数量变化对流体场及温度场的影响。计算结果表明,转子引入风刺和通风孔等风压元件可有效提高转子的散热能力,降低永磁体温升。通过增大通风孔尺寸和数量可进一步降低永磁体温升。最后,对一台15k W全封闭式水冷非晶合金永磁电机进行了温升试验,并将试验数据与计算结果进行对比,验证了耦合场计算结果的正确性。