高速电动机损耗分析及温度场计算

高速电动机的损耗密度大,散热困难,因绕组绝缘易过热而出现寿命减短甚至失效的问题,因此准确地计算异步电动机各个损耗以及准确预测电动机温度场变得尤为重要。本文以一台额定转速为40000r/min的高速异步电动机为例,进行了高速异步电动机损耗的全面分析,基于磁-热单向耦合的有限元方法对高速异步电动机的整体温度场进行了准确计算,并与实验结果进行比较。研究表明,可以忽略高速异步电动机的转子铁耗,高速异步电动机在运行超过某一转速后,电动机温升呈指数规律增加,需要对电动机温升进行监测,同时,磁-热耦合的方法具有一定的准确性。     

基于RBF神经网络的电机温升模型的研究

针对电动机发热和散热过程复杂、难于准确计算的问题,建立了径向基函数(RBF)神经网络电机温升预测的模型.通过MATLAB仿真平台对异步电动机温升进行智能预测,结果表明,该方法具有较高的预测精度,同时具有较强的实用性,为电机的智能热保护理论提供了较新的研究方向.     

基于热网络法的高功率密度异步电动机定子温升计算

为准确计算定子温升，对计算区域进行了合理的网格剖分，建立了异步电机定子的热网络数学模型，采用高斯-赛德尔迭代法对模型进行了求解。实验结果表明，采用热网络法计算电机定子温升具有较高的准确性。基于热网络法的高功率密度异步电动机定子温升计算实用、可靠。     

电动汽车驱动电动机的三维温度场仿真分析

针对电动汽车驱动电动机工作温升过高的问题,利用计算流体动力学方法对驱动电动机进行额定工况下的三维稳态温度场仿真计算,分析得出了电动机三维全域的温度场分布情况及温升极值区域;通过电动机实验平台,将实验数据与数值计算结果进行对比,验证了仿真计算的正确性,最后总结了电动汽车驱动电动机内部温度场的分布规律以及影响电动机温升的因素。     

计算温升的新方法

为了确定最后温升值,电动机一般都是通过负载试验来进行的,从中获得数据来计算出电动机温升。若计算值预告最后的温升过大,电动机则应停止试验,这样可以节省时间。降低电力消耗.又可避免电动机损坏。若电动机在恒温条件下试验,则通过及时测出电动机的两点温度,就可精确预测电动机的最后温升。那么,最后温升与两点温     

电动车用永磁同步电动机温度场仿真与实验分析

对电动车用5.5 k W永磁同步电动机样机进行研究,采用有限元法作为温度场分析的主要方法,分析计算电机损耗、导热和散热系数,建立电机模型并进行简化,对永磁同步电动机稳定运行时的温度场进行仿真计算与分析。搭建了永磁同步电动机温升实验台,进行电机温升实验,得到的实验数据与仿真计算数据接近,验证了仿真分析方法的科学性、合理性。     

驱动往复式压缩机用同步电动机起动计算

以用于驱动往复式压缩机的正压外壳型/增安型无刷励磁同步电动机为例,结合相应的边界条件,依据理论计算与有限元法相结合的方式对同步电动机的起动能力、起动时间、起动时阻尼绕组的温升等方面进行计算与仿真。并对计算结果进行分析,得出的结论完全附合电动机起动的需要,为更加准确的计算驱动往复式压缩机用同步电动机起动计算奠定了基础。     

中型高压电动机暂态温度场分析及短时过载运行研究

针对中型高压感应电动机暂态温升难以准确计算的问题，以一台紧凑型中型高压感应电动机为例，采用电机内各物理场间强耦合与弱耦合相结合的多物理场三维动态耦合分析方法，对其暂态温升进行计算。根据电机内定、转子区域流-固耦合的特点，建立电机温度场与流体场的三维强耦合分析模型。利用电机动态数学模型、磁网络模型、集肤效应模型及流体网络模型对电机损耗、转速及入口流量等进行计算，并作为耦合边界条件实现与流-固耦合模型的瞬态弱耦合求解。模拟了电机起动过程中温度的变化过程，验证了研究方法的正确性。对短时工况不同负载条件下电机的温升进行计算，获取负载条件对电机温升的影响规律，为电机的短时过载运行提供依据。研究内容为中型高压电动机暂态温升的计算及保障电机多工况的安全运行提供了参考。     

无槽电枢电动机的发热分析

介绍了无槽电枢电动机的发热特点,给出了无槽电枢温升的计算方法,并对ＺＱ３０－４Ｐ改型无槽电动机的电枢温升进行了计算,计算结果与实际较接近。     

不同驱动方式下永磁无刷电动机损耗及热场研究

针对方波和正弦波两种驱动方式对永磁无刷电动机损耗及温升的影响进行了研究,其中方波驱动下对比分析了3种等效电压相同,不同PWM占空比情况下电动机损耗及温升的不同。仿真了2种驱动方式下电动机的电流,并对电流波形进行了谐波分析。采用一种精确的损耗模型对电机进行了损耗计算,并在此基础上利用解析集总参数热网络法进行了温度场分析,实验结果验证了分析结果。通过研究发现,正弦波驱动下电动机的电流为平滑的正弦波,而方波驱动下的电流中存在显著的时间谐波以及PWM型逆变器带来的载波谐波,造成方波驱动下电动机的转子涡流损耗远大于正弦波驱动的。正弦波驱动下,电机的定转子温升差异并不明显。方波驱动下,电动机的转子温升明显高于定子的,并且随着PWM占空比的降低,定转子的温升差异加剧。     

基于遗传神经网络的航空电机表面温升预测

针对航空电机发热及散热受电机功率、结构,以及由于海拔高度改变带来的大气温度、粘度、压力变化等众多因素影响,温升模型难以准确建立的问题,通过已有试验数据,建立起遗传算法-神经网络表面温升模型,解决了遗传算法局部搜索能力差的问题,降低了神经网络陷入局部最小点的可能性。试验表明,该模型实现了对航空电机表面温升的智能预测。     

基于遗传神经网络的航空电机表面温升预测

针对航空电机发热及散热受电机功率、结构,以及由于海拔高度改变带来的大气温度、粘度、压力变化等众多因素影响,温升模型难以准确建立的问题,通过已有试验数据,建立起遗传算法-神经网络表面温升模型,解决了遗传算法局部搜索能力差的问题,降低了神经网络陷入局部最小点的可能性。试验表明,该模型实现了对航空电机表面温升的智能预测。     

航空电机温升智能预测研究

针对航空电机发热、散热受电机功率、结构以及由于海拔高度改变带来的大气温度、粘度、压力变化等众多因素影响和温升模型难以准确建立的问题,通过已有试验数据,建立起遗传算法-神经网络表面温升模型.实验表明,该模型实现了对航空电机温升的智能预测.     

基于短时间温升试验和参数估计模型预测稳定温度

电机在稳定运行状态下的绕组温度是反映电机性能的重要参数。通常,检测机构依据GB/T1032-2012中规定的方法进行温升试验,至少需要持续3小时,甚至达到6小时。短时间内求取电机稳定温度能够提升检测机构温升检测试验的效率,节约检测机构大量的电力成本和人工成本。同时,根据预测温度能够监测绕组温度,避免绕组的绝缘漆损坏而导致电机烧毁。通过研究均匀纯铜的指数发热规律、创新实时带电测量绕组温度的装置和基于线性逼近方式建立参数估计模型的方法,搭建了在短时间高精度预估电机温度的系统。在对不同功率段电机进行现场温升实验验证中,结果表明系统能够高效准确的预测电机的稳定温度。     

电机绕组温升的测量与计算

电机绕组温升是判断电机系统能否安全工作的重要指标,绕组温升的测量也比测量电机其它部位的温升要复杂。以一小功率交流串励电动机为例,详细阐述了电机绕组温升测量方法及方法选择原则,并给出了温升试验的具体实施步骤及温升的计算方法。     

全封闭大功率永磁牵引电机的温度场数值计算

为研究全封闭大功率永磁牵引电机额定工况下的稳态温度场,以一台额定功率为815 kW的永磁同步牵引电机为研究对象,依据成型绕组槽部导热模型,建立了整机三维温度场共轭传热计算模型。考虑旋转磁化、冲压过程和磁密高阶谐波对定子铁耗的影响,以及水套-定子铁心间接触热阻抗对电机温升的影响,采用Fluent软件对电机额定工况下的稳态流场与温度场求解,使用电阻法和埋置检温计法（ETD）测得电机在额定工况下绕组的平均温升、铁心测点和绕组端部测点局部温升,绝对误差分别为-3.7 K、-0.3 K和7.6 K。进一步分析了电机水路和内风路流场分布特性、水套-定子铁心间接触间隙对绕组平均温升的影响以及槽内绕组附近的温升分布情况,最后提出了该类电机冷却系统设计优化方向。     

车用液冷机壳电机定子绕组热性能直接设计法

电动汽车驱动电机极力追求高密度轻量小型化,不断推进电机的冷却散热与热传导技术的进步与发展。为此,开展车用驱动电机的电-磁-热一体化设计方法研究,通过构建一种工程化定子热路模型提出了定子绕组热性能直接设计法及其关键热参数,并直接融入电磁设计中,强化热性能设计的同时也弥补了传统电磁设计热负荷AJ值评估热性能的缺陷。通过快速评估电机的热传导能力和绕组温升,可评估比较不同设计方案的热性能,得到电-磁-热一体化设计的最佳解决方案,从而提升电机持续运行的输出转矩。采用定子绕组热性能直接设计法,改进设计了一台液冷机壳车用永磁同步驱动电机样机,显著降低了定子绕组温升。样机温升试验验证了定子绕组热性能直接设计法及其关键热参数评估热性能的有效性。     

风力发电机绕组分布参数对过电压分布影响研究

分析永磁风力发电机绕组分布参数对电机内部过电压分布的影响,对绕组绝缘设计具有重要意义。针对永磁风力发电机定子绕组的结构特点,利用有限元分析软件建立定子槽模型并计算其分布参数。对来自变流器的陡上升沿高频脉冲电压作用下的定子绕组过电压分布特性进行仿真分析,研究绕组分布参数对匝间过电压分布的影响,并讨论改变分布参数对优化过电压分布的效果。通过对绕组分布参数的研究,提出改善绕组过电压不均匀分布的初步措施。     

温升对并励直流电动机性能的影响

并励直流电动机因励磁绕组电阻远大于电枢绕组电阻,温升对电机性能的影响较为显著。该文在Mat-lab软件平台下,对并励电动机进行了建模和仿真,着重研究温升导致的电机物理参数和工作性能的变化,结果显示励磁线圈和电枢线圈在温升过程中对电机性能的影响具有反效果,因此可以选用具有较大温度系数的电枢绕组材料来降低温升的影响。     

基于参数热等效的10 kV变压器温度流体场三维仿真计算

变压器温度流体场三维仿真是准确计算变压器绕组热点温度的重要方法,然而变压器绕组结构复杂,精确考虑绕组导线和绝缘结构的三维模型建模和网格剖分困难,同时计算效率低,难以满足实际工程需求.提出了一种配电变压器绕组结构的热等效简化分析方法,采用热导率各向异性、比热容等效的块状导体来等效实际的绕组结构.应用所提方法对一台S13-M-200 kV·A/10 kV型油浸式变压器三维温度流体场进行了计算.基于短路法的变压器温升试验结果表明:热等效参数方法大幅减少了变压器三维网格剖分数量,同时温度场计算结果能有效反映绕组轴向温度分布,热点温度仿真值与温升试验值温差相对误差不超过4％,验证了所提方法的有效性与准确性.