文档名：兆瓦级高速永磁电机新型转子冷却结构研究
摘要：兆瓦级高速永磁电机转子侧无强迫冷却措施时转子侧温升高、永磁体失磁风险高,基于此问题,提出一种新型的加强筋转子轴向通风结构,该结构能够提高转子侧的壁面对流散热系数、提升转子侧的散热能力、降低电机温度.以一台1MW、18000r/min的高速永磁电机为例,建立该电机的三维全域流固耦合求解模型,基于计算流体力学和有限元法对电机流体场与温度场进行分析,揭示电机在额定工况下的流体与温度分布规律.将新冷却结构与传统冷却结构的散热性能及温升变化进行对比,验证新型冷却结构在提升电机散热性能方面的有效性.最后,分析入口风速对电机最高温度的影响,得到适合该冷却结构的入口风速范围,为外部风压设备的选择提供理论支撑.
Abstract：WhenthereisnoforcedcoolingmeasuresontherotorsideoftheMWhigh-speedpermanentmagnetmotor,therotorsidetemperaturerisesandtheriskofpermanentmagnetdemagnetizationishigh.Basedonthisproblem,anewaxialventilationstructurewasproposedwithreinforcedribs,whichcanim-provethewallheattransfercoefficientontherotorwall,enhancetheheattransfercapacityoftherotorside,andreducethetemperatureofthemotor.Athree-dimensionalglobalfluid-solidcouplingsolutionmodelwasestablishedfora1MW,18000r/minhigh-speedpermanentmagnetmotor,andthefluidfieldandtemperaturefieldofthemotorwereanalyzedbasedoncomputationalfluiddynamicsandfiniteele-mentmethod.Thedistributionoffluidandtemperatureofthemotorunderratedworkingconditionswasrevealed.Theheatdissipationperformanceandtemperaturerisechangeofthenewcoolingstructurewascomparedwiththatofthetraditionalcoolingstructure,andfeasibilityoftheproposednewcoolingstruc-tureinimprovingtheheatdissipationperformanceofthemotorwasverified.Finally,theeffectofinletwindspeedonthemaximumtemperatureofthemotorwasanalyzed,andthesuitableinletwindspeedrangeforthiscoolingstructurewasobtained,providingtheoreticalsupportfortheselectionofexternalwindpressureequipment.
作者：蔡蔚 牛金花 唐跃Author：CAIWei NIUJinhua TANGYue
作者单位：哈尔滨理工大学电气与电子工程学院,黑龙江哈尔滨150080
刊名：电机与控制学报 ISTICEIPKU
Journal：ElectricMachinesandControl
年，卷(期)：2024, 28(5)
分类号：TM351
关键词：兆瓦级高速永磁电机 电机损耗 转子通风冷却 流体场 温度场 冷却结构优化
Keywords：MWhigh-speedpermanentmagnetmotor motorlosses rotorventilationcooling fluidfield temperaturefield coolingstructureoptimization
机标分类号：TM302TQ330.43TK263
在线出版日期：2024年7月1日
基金项目：国家自然科学基金兆瓦级高速永磁电机新型转子冷却结构研究[
期刊论文] 电机与控制学报--2024, 28(5)蔡蔚 牛金花 唐跃兆瓦级高速永磁电机转子侧无强迫冷却措施时转子侧温升高、永磁体失磁风险高,基于此问题,提出一种新型的加强筋转子轴向通风结构,该结构能够提高转子侧的壁面对流散热系数、提升转子侧的散热能力、降低电机温度.以一台1MW...参考文献和引证文献
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