高速永磁电机流体场与温度场的计算分析

来源：电工电能新技术杂志2016年第5期北京时间：

作者：佟文明， 程雪斌， 舒圣浪

单位：沈阳工业大学国家稀土永磁电机工程技术研究中心, 辽宁 沈阳 110870

摘要：为了研究中小型高速永磁电机内部流体场与温度场分布规律，以一台15kW，30000r/min内置式高速永磁电机为例，基于计算流体力学和传热学理论建立了三维流体场与温度场的物理模型，应用有限体积法对流体场与温度场进行耦合计算，得到了电机内空气的流动特性与各部件的温度分布规律。针对高速电机运行时转子表面空气摩擦损耗大的问题，基于所建立的3D流体场模型，分析了转子转速、转子表面粗糙度对空气摩擦损耗的影响。研究结果表明，高速永磁电机端腔空气的流动性差，加之空气摩擦损耗的影响，导致转子温升较高，且转子转速、转子表面粗糙度对空气摩擦损耗有着重要影响。

关键词：高速永磁电机, 有限体积法, 流体场, 温度场, 空气摩擦损

基金资助：国家自然科学基金项目(51307111)、 国家科技支撑计划项目（2013BAE08B00）、 辽宁省教育厅科学技术研究项目（L2013049）