高真空永磁無(wú)刷直流電機(jī)溫度場(chǎng)研究.pdf

1、永磁無(wú)刷直流電機(jī)因具有高功率密度、高轉(zhuǎn)矩體積比、高可靠性優(yōu)點(diǎn),在工業(yè)與日常生活中已得到廣泛的應(yīng)用。特別在航天、軍事等特殊領(lǐng)域,電機(jī)散熱困難所引起的可靠性問(wèn)題一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。本文就高真空環(huán)境下永磁無(wú)刷直流電機(jī)的溫度場(chǎng)問(wèn)題進(jìn)行研究,主要集中在電機(jī)的損耗計(jì)算、高真空環(huán)境下電機(jī)散熱系數(shù)的求取、電機(jī)溫度場(chǎng)的仿真分析及這種環(huán)境下電機(jī)的實(shí)驗(yàn)方法等方面。
　　本文分析了現(xiàn)今計(jì)算電機(jī)鐵心損耗的方法并進(jìn)行比較,如經(jīng)驗(yàn)公式法、經(jīng)典的鐵耗分離法與考

2、慮旋轉(zhuǎn)與交變磁化的橢圓法。分析了定子磁場(chǎng)分布規(guī)律,利用橢圓法計(jì)算定子鐵心損耗,并比較了電樞電流對(duì)鐵心損耗的影響。電機(jī)在高真空條件下運(yùn)行,氣隙處的對(duì)流基本不存在,轉(zhuǎn)子散熱困難,永磁體渦流損耗必須考慮,因此分析了永磁體渦流損耗產(chǎn)生的原因并計(jì)算。利用熱路法,分析了自然對(duì)流狀態(tài)下的永磁無(wú)刷直流電機(jī)的熱路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與特點(diǎn)。以輻射換熱理論為依據(jù),將其簡(jiǎn)化到真空條件下,通過(guò)簡(jiǎn)化的熱路模型,計(jì)算了表面散熱系數(shù)與電機(jī)內(nèi)部主要表面的輻射散熱系數(shù)。并且分析了影

3、響電機(jī)輻射散熱的主要因素,包括:環(huán)境溫度,表面發(fā)射率與角系數(shù)等。研究永磁無(wú)刷直流電機(jī)在高真空條件下的溫度場(chǎng),利用環(huán)形線圈分析了以輻射換熱為邊界條件的溫度場(chǎng)的分布特點(diǎn),并且計(jì)算了定子表面發(fā)射率時(shí)電機(jī)的平均溫升,發(fā)現(xiàn)電機(jī)的平均溫升對(duì)表面發(fā)射率的敏感度較大。同時(shí)仿真分析定子鐵心損耗與永磁體渦流損耗對(duì)溫升的影響。針對(duì)高真空條件下電機(jī)的輻射散熱特點(diǎn)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,比較了鐵心損耗的實(shí)驗(yàn)值與計(jì)算值的誤差,驗(yàn)證了損耗計(jì)算的合理性。同時(shí)分析了不同真空度對(duì)