本文關(guān)鍵詞：非晶合金軸向磁通永磁電機冷卻系統(tǒng)設(shè)計及熱計算，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：非晶合金具有優(yōu)異的電磁性能,用其替代常規(guī)硅鋼片作為電機鐵心,能夠降低電機的損耗、提高電機的效率,節(jié)能效果顯著。但是軸向磁通永磁電機具有功率密度高、體積小、結(jié)構(gòu)緊湊和散熱困難等特點。永磁體剩磁密度受溫度影響較大,進(jìn)而影響永磁電機的電磁性能和運行特性,工作溫度過高還會產(chǎn)生不可逆退磁。電機溫升關(guān)系到電機的壽命與可靠性運行,良好的冷卻結(jié)構(gòu)能夠大大的降低電機溫升。因此,在電機設(shè)計階段,準(zhǔn)確預(yù)測電機溫度以及一套高效的冷卻結(jié)構(gòu)對其十分重要。首先,通過傳熱學(xué)和流體力學(xué)等學(xué)科知識,對軸向磁通永磁電機進(jìn)行簡化并建立了離散化的熱計算數(shù)學(xué)模型,編制了非晶合金軸向磁通永磁電機熱網(wǎng)絡(luò)程序及計算平臺,并用20kW軸向磁通永磁電機進(jìn)行計算驗證;運用有限元法和樣機試驗對熱網(wǎng)絡(luò)程序及計算平臺進(jìn)行準(zhǔn)確性驗證。其次對7kW非晶合金軸向磁通永磁電機的冷卻結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究分析,對不同冷卻結(jié)構(gòu)進(jìn)行流體溫度場數(shù)值仿真,將仿真結(jié)果進(jìn)行對比分析和優(yōu)選,經(jīng)對比分析得到螺旋型結(jié)構(gòu)冷卻效果最佳。以螺旋結(jié)構(gòu)為模型,對水道進(jìn)行了冷卻區(qū)域、螺旋圈數(shù)、肋片厚度和軸向長度的設(shè)計和優(yōu)化計算,設(shè)計出一套高效的冷卻系統(tǒng)方案。最后,在優(yōu)化設(shè)計的冷卻結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,進(jìn)行了優(yōu)化前后電機冷卻效果的對比,得出優(yōu)化后的螺旋結(jié)構(gòu)能夠顯著降低電機溫升;基于熱網(wǎng)絡(luò)計算平臺對電機溫度場進(jìn)行了研究:改變螺旋結(jié)構(gòu)冷卻水入口速度和溫度,對其進(jìn)行溫度場數(shù)值仿真,通過仿真結(jié)果分析得到最佳水速和入口溫度與電機溫升的關(guān)系;改變轉(zhuǎn)軸導(dǎo)熱系數(shù),得到了對電機溫升的影響曲線和選取標(biāo)準(zhǔn)。通過以上研究分析,為非晶合金軸向磁通永磁電機的冷卻系統(tǒng)設(shè)計和溫度場計算,提供了方法和參考依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：非晶合金 軸向磁通永磁電機 熱網(wǎng)絡(luò) 流體場 冷卻系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM351
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 課題研究的目的和意義9-10
• 1.2 課題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-17
• 1.2.1 水冷卻系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀10-13
• 1.2.2 熱計算的發(fā)展現(xiàn)狀13-17
• 1.3 課題的主要研究內(nèi)容17-18
• 第2章 非晶合金軸向磁通永磁電機熱網(wǎng)絡(luò)平臺18-37
• 2.1 等效熱網(wǎng)絡(luò)的基本原理18-19
• 2.2 非晶合金軸向磁通電機等效熱網(wǎng)絡(luò)分析與計算19-32
• 2.2.1 網(wǎng)格劃分19-20
• 2.2.2 各節(jié)點熱網(wǎng)絡(luò)方程20-29
• 2.2.3 熱網(wǎng)絡(luò)計算平臺的實現(xiàn)29-31
• 2.2.4 樣機的計算31-32
• 2.3 利用有限元法驗證熱網(wǎng)絡(luò)計算平臺32-35
• 2.3.1 有限元法計算模型的適當(dāng)簡化32-33
• 2.3.2 有限元法計算樣機模型33-35
• 2.4 試驗驗證35-36
• 2.5 本章小結(jié)36-37
• 第3章 非晶合金軸向磁通永磁電機水冷系統(tǒng)設(shè)計與分析37-51
• 3.1 計算流體力學(xué)基本理論37-38
• 3.2 電機的冷卻介質(zhì)38-39
• 3.3 水路結(jié)構(gòu)的對比39-44
• 3.3.1 螺旋水道溫度場求解及分析40-41
• 3.3.2 并聯(lián)水道溫度場求解及分析41-43
• 3.3.3 串聯(lián)水道溫度場求解及分析43-44
• 3.3.4 冷卻結(jié)構(gòu)的對比及優(yōu)選44
• 3.4 螺旋水道設(shè)計44-49
• 3.4.1 冷卻區(qū)域的選擇45
• 3.4.2 螺旋水道個數(shù)的確定45-46
• 3.4.3 肋片厚度的選擇46-48
• 3.4.4 水道軸向長度的選擇48-49
• 3.5 本章小結(jié)49-51
• 第4章 非晶合金軸向磁通永磁電機溫度場計算51-58
• 4.1 端蓋冷卻結(jié)構(gòu)優(yōu)化前后溫度場對比51-53
• 4.2 基于熱網(wǎng)絡(luò)計算平臺溫度場分析53-57
• 4.2.1 熱網(wǎng)絡(luò)法與有限體積法計算值對比53
• 4.2.2 冷卻水速對電機溫升影響53-55
• 4.2.3 冷卻介質(zhì)溫度對電機溫升影響55
• 4.2.4 轉(zhuǎn)軸導(dǎo)熱系數(shù)對電機溫升影響55-57
• 4.3 本章小結(jié)57-58
• 第5章 結(jié)論58-59
• 參考文獻(xiàn)59-62
• 在學(xué)研究成果62-63
• 致謝63

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;第八屆全國永磁電機學(xué)術(shù)會議征文通知[J];電工技術(shù)學(xué)報;2004年08期

2 黃蘇融;錢慧杰;張琪;謝國棟;;現(xiàn)代永磁電機技術(shù)研究與應(yīng)用開發(fā)[J];電機與控制應(yīng)用;2007年01期

3 ;“全國永磁電機研討會”在沈陽召開[J];電氣技術(shù);2008年10期

4 ;“第十屆全國永磁電機研討會”征文通知[J];微電機;2010年02期

5 ;第十屆全國永磁電機學(xué)術(shù)暨產(chǎn)業(yè)合作發(fā)展研討會召開[J];電機與控制應(yīng)用;2011年09期

6 張樸;羅潤娟;;永磁電機行業(yè)發(fā)展概述[J];電器工業(yè);2012年06期

7 孫昌志;1987年永磁電機學(xué)術(shù)會議綜述[J];電工技術(shù)雜志;1988年01期

8 孫昌志;唐任遠(yuǎn);;永磁電機的發(fā)展及其展望[J];微特電機;1988年04期

9 耿連發(fā),唐任遠(yuǎn);第五屆永磁電機學(xué)術(shù)交流會綜述[J];電工技術(shù)雜志;1995年02期

10 俞性剛,湯宗武;三槽式220V直流永磁電機[J];電機技術(shù);1995年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張偶;程明;;永磁電機定位力矩的分析計算[A];江蘇省電工技術(shù)學(xué)會成立十周年慶典暨2004年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2004年

2 李春光;;永磁電機在油田大有作為[A];第十一屆全國永磁電機學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2011年

3 張小雷;徐龍祥;;片狀無軸承永磁電機的優(yōu)化設(shè)計[A];中國力學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)大會'2005論文摘要集（下）[C];2005年

4 龔宇;崔巍;施進(jìn)浩;江建中;;永磁電機有限元時步法的研究與應(yīng)用[A];第十屆中國小電機技術(shù)研討會論文集[C];2005年

5 王秀和;朱常青;;第19屆國際稀土永磁及應(yīng)用研討會(Workshop on REPM'06)永磁電機論文綜述[A];第八屆全國永磁電機學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2007年

6 柳長江;楊德望;;高速直流無槽永磁電機的研制[A];第八屆全國永磁電機學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2007年

7 邵廣軍;趙清;安忠良;;永磁電機轉(zhuǎn)子強度接觸有限元分析[A];第八屆全國永磁電機學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2007年

8 張卓然;;基于靜磁場有限元分析的永磁電機教學(xué)方法[A];第五屆全國高校電氣工程及其自動化專業(yè)教學(xué)改革研討會論文集(1)[C];2008年

9 陶瑞民;;永磁電機電磁場的邊界元方法[A];第十一屆全國永磁電機學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2011年

10 佟憲良;王德俊;邊技超;張建波;;高速新型永磁電機結(jié)構(gòu)及性能試驗分析[A];第11屆全國轉(zhuǎn)子動力學(xué)學(xué)術(shù)討論會（ROTDYN2014）論文集（上冊）[C];2014年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 申軍平;永濟電機廠加快永磁電機研發(fā)[N];中國冶金報;2006年

2 記者　齊作權(quán) 通訊員　申軍平;國內(nèi)永磁電機工程技術(shù)研究室落戶永濟[N];山西日報;2006年

3 申軍平;永濟電機將出口大型永磁電機[N];中國冶金報;2008年

4 ;讓科技創(chuàng)新的旗幟高高飄揚[N];包頭日報;2011年

5 高勇;北京將重點發(fā)展集成電路和高檔永磁電機[N];中國有色金屬報;2004年

6 記者 王旭東　通訊員 章懷峰 魏琦;爭做行業(yè)龍頭 分享高鐵“蛋糕”[N];紹興日報;2010年

7 趙向南 于麗;永磁電機上國家重點推廣的節(jié)能技術(shù)目錄[N];山西日報;2014年

8 記者 閆劍利 耿倩;永磁電機節(jié)能技術(shù)被國家“相中”[N];科學(xué)導(dǎo)報;2014年

9 朱宇;航天電器子公司北京設(shè)廠[N];中國證券報;2007年

10 記者 王敏 邵啟明;南鋼高壓大功率永磁電機節(jié)能新技術(shù)通過鑒定[N];中國冶金報;2008年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 周曉燕;無軸承永磁電機磁場全局解析攝動法和優(yōu)化設(shè)計研究[D];上海大學(xué);2015年

2 杜光輝;兆瓦級高速永磁電機關(guān)鍵問題研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2015年

3 張東;新型雙定子永磁電機的設(shè)計與研究[D];上海大學(xué);2008年

4 黃明星;新型永磁電機的設(shè)計、分析與應(yīng)用研究[D];浙江大學(xué);2008年

5 王晉;多相永磁電機的理論分析及其控制研究[D];華中科技大學(xué);2010年

6 張冉;表面式永磁電機電磁激振力波及其抑制措施研究[D];山東大學(xué);2011年

7 王秀蓮;無鐵心永磁電機三維開域磁場計算與分析[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2006年

8 孔曉光;高速永磁電機定子損耗和溫升研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2011年

9 師蔚;高密度永磁電機永磁體防退磁技術(shù)的研究[D];上海大學(xué);2013年

10 李志強;自起動永磁電機動態(tài)過程的有限元分析與實驗研究[D];華北電力大學(xué)（北京）;2009年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊可新;電動汽車用永磁無刷直流電機的設(shè)計研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2013年

2 白英杰;基于等效磁荷法的Halbach永磁電機磁極計算與優(yōu)化[D];西南交通大學(xué);2015年

3 李新福;彈道修正彈執(zhí)行機構(gòu)的控制方法研究[D];沈陽理工大學(xué);2015年

4 楊國慶;壓縮機用永磁電機效率和噪聲的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

5 曲立志;基于無電解電容驅(qū)動器的空調(diào)永磁電機控制策略研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

6 王春成;高溫環(huán)境下永磁電機驅(qū)動系統(tǒng)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

7 余寧;永磁電機的熱分析與冷卻結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D];寧波大學(xué);2015年

8 徐鶴;雙轉(zhuǎn)子永磁電機的研究[D];長春理工大學(xué);2014年

9 程雪斌;非晶合金高速永磁電機熱管理技術(shù)研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2016年

10 張華偉;非晶合金軸向磁通永磁電機冷卻系統(tǒng)設(shè)計及熱計算[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2016年

  本文關(guān)鍵詞：非晶合金軸向磁通永磁電機冷卻系統(tǒng)設(shè)計及熱計算，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：291206