绕线式磁力耦合器热特性分析

给出了绕线式磁力耦合器(Winding Type Magnetic Coupler,WMC)调速及热损耗原理,分析并证明了额定状态下绕线式转子感生电流及发热量为最大;设计出可满足额定状态下WMC散热要求的风路结构,并基于有限元方法对所设计的风路结构进行流场及温度场仿真计算,结果表明:(1)WMC主要在气隙宽度的轴向长度方向进行对流换热;(2)流体温度沿永磁体轴向方向逐渐积累,导致永磁体在风路出口端的温度为最大;(3)绕线式转子轴向长度的中部存在环状高温区,此高温区中还存在4个距铁幅轴较远的更高温度区;(4)磁体的平均温度为65.51℃,最高温度为70.33℃,小于稀土永磁N35H的许用温度(80℃);绕线式转子的平均温度为117.69℃,最高温度为133.25℃,小于F级绝缘许用温度(155℃),表明所设计的风路结构合理,可实现大功率WMC的散热要求。