家用高压清洗机风冷串激电机流场分析及流固耦合传热研究

针对家用高压清洗机风冷串激电机定子绕组温升过高的问题,以一台HC8840F单相风冷串激电机为研究对象,建立电机全域三维流固耦合传热模型。在此基础上,使用流固耦合传热计算方法模拟获得串激电机内部流场及温度场,并搭建试验平台,通过不同工况下样机定子绕组的温升试验验证串激电机三维流固耦合传热模型的合理性。在模型验证的基础上,分析了风冷系统流场和温度场的分布规律,为结构优化设计指导方向。此外,从降耗设计的角度出发,研究了风冷系统中后端离心风轮对电机内流场与温度场的影响。仿真结果表明,内部导风轮的设置改善了气流流动,能使定子绕组平均温升降低了3.3℃。     

轴向磁通永磁电机混合冷却结构设计与分析

针对轴向磁通永磁电机损耗大和散热困难的问题,提出了风冷结构和混合冷却结构,其中混合冷却结构由端盖风冷结构和定子水冷结构组成。建立了电机的三维模型,采用流固耦合法对电机进行仿真分析,通过对比两种冷却结构的冷却效果,选择了混合冷却结构作为电机的冷却系统。通过仿真分析了流速对电机温升的影响,并根据仿真结果确定了混合冷却结构最佳的入口风速以及水速,证明了混合冷却结构的有效性,为轴向磁通永磁电机的冷却系统设计提供了一定的参考。     

横向磁场电励磁磁通切换磁悬浮直线电机温度场有限元分析

研究用于轨道交通的横向磁场电励磁磁通切换磁悬浮直线电机特殊结构下的温升问题,设计冷却系统以保证电机正常运行。分析电机的结构和运行原理,建立了三维稳态温度场数学模型,并推导出边界条件方程。考虑电机各部分热交换的情况,确定各材料的导热系数以及电机不同部分的对流换热系数。通过有限元方法计算出电机的铜损耗与铁损耗,并求出相应的生成热。利用三维有限元法对电机不同工况下的温度场进行计算,得到了电机铁心、电枢、励磁绕组的温度场分布情况。最后,设计冷却系统,比较自然风冷和强制水冷的温度分布,证明该冷却系统装置的可行性和合理性。     

强迫风冷直线感应牵引电机工程化设计

根据地铁车辆直线电机的应用要求,对强迫风冷直线电机进行工程化设计:设计了轻量化的铁心结构、应用非金属轻量化材料,以满足电机重量指标;设计了强迫通风的冷却系统,风机额定工作效率保持在最高点,以保证电机温升满足设计要求;设计了适应电机绝缘等级的温度保护系统,以保证电机绝缘寿命等。最后通过电机型式试验,证明直线电机满足堵动推力、温升和轻量化等指标要求。     

基于热管-风冷系统的新能源汽车电机热分析

针对新能源汽车电机紧凑、轻量化、高功率密度和高可靠性的要求,提出基于热管-风冷系统的新型冷却系统。设计了基于热管-风冷系统的电机结构,建立电机有限元热分析模型并验证其可行性;通过有限元模拟,研究该新型电机在额定功率和峰值功率下的温度场。结果表明:热管-风冷系统能有效地控制电机的温升。与水冷系统相比,无需水泵、节温器、水箱、管路以及其他装置,结构简单、紧凑,有利于实现新能源汽车的轻量化和高功率密度。     

真空干泵驱动电机冷却效果分析

针对真空泵用驱动电机在极端真空环境工作时发热严重的问题,对真空泵用电机的冷却系统进行设计和分析。以1台2.9 kW屏蔽式异步电机作为研究对象,通过有限元软件建立机壳带有螺旋水路的电机三维模型,对其进行损耗计算。根据螺旋水道的流速和压强分布验证了水道尺寸设计的合理性,并对电机各部分温度分布情况进行仿真分析。根据电机在二倍额定负载和冷却水故障条件下的温度变化情况来分析电机能安全运行的时间。最后对样机进行了温升试验,将得到的测试结果和仿真结果进行对比分析,验证了机壳带有螺旋水道的冷却系统对真空干泵驱动电机具有一定的冷却效果,为极端真空环境下真空泵用驱动电机的进一步研究提供科学依据。     

风冷燃料电池结构优化及装配压力设计

风冷质子交换膜燃料电池简化了传统燃料电池的结构，极大地增强了其便携性而备受关注。风冷燃料电池的装配压力以及密封件的设计对于电池的性能具有重要影响。通过建立三维模型，运用有限元方法对风冷石墨流场板及密封件进行结构力学仿真分析。结果表明当直流道石墨流场板中密封圈的厚度为0.50 mm，双极板长度为225mm，装配压力为2.5 MPa时，风冷燃料电池双极板应力分布均匀性最好，电池性能最优。     

基于FPGA的无人机电机控制方法研究与实现

为了研究无人机电机控制方法,提高无人机动态性能,本文基于FPGA控制芯片提出了一种无人机电机控制系统设计方案。本文将模糊PID控制理论与卡尔曼滤波算法相结合,通过对响应速度、精度进行调整优化,设计了以FPGA为主控芯片的电机控制系统,从而使无人机的动态特性得以改善。经过软件仿真实验,该种控制方案与单纯使用传统PID或是自适应PID相比较,其速度与精度都有明显提高,并可以有效的抑制干扰噪声。通过电机测试实验表明,该系统对速度变化时电机产生的抖动与噪声也有较好的抑制作用。     

风冷永磁驱动电机冷却设计及仿真分析

随着新能源汽车的快速发展,乘用车驱动电机趋向于高功率密度,这对电机的散热能力要求也越来越高.风冷永磁驱动电机由于其低成本在乘用车市场仍有广泛应用,但由于风冷本身冷却能力较差,风冷电机的冷却设计相对更为困难.以一台乘用车风冷永磁同步电机为研究对象,合理设计其冷却翅片结构,采用数值模拟方法对电机外流场及电机各部件的温度分布...     

水冷BSG电机控制系统设计与验证

针对传统汽车燃油经济性的要求,开发了一款水冷BSG电机控制系统,介绍了该控制系统的结构设计方案和电气原理,并对硬件的设计方案进行了详细阐述。为了满足BSG电机控制系统的散热要求,提出了串联式冷却系统设计方案,并针对该冷却系统的散热效果进行了热仿真研究。对BSG电机控制系统进行了测试,从结果分析得出,该水冷BSG系统具有出色的性能,满足整车设计指标要求。