基于流固耦合的高速永磁电机冷却结构分析与改进

来源：电工电能新技术杂志2017年第12期北京时间：

作者：朱高嘉， 朱英浩， 佟文明， 韩雪岩， 朱建国

单位：1. 国家稀土永磁电机工程技术研究中心， 沈阳工业大学 ，辽宁 沈阳 110870；
\r\n2. 悉尼科技大学工程与信息技术学院， 悉尼 新南威尔士 2007

摘要：为研究高速永磁电机的温度分布状态和冷却系统效率，以一台全封闭式15kW、30000r/min高速非晶合金永磁电机为例，分析电机内冷却介质的流动状态和电机温升分布，并通过对比一台结构相似的10kW、2250r/min样机的温升计算结果和实验结果，验证算法的准确性和可靠性。针对全封闭式永磁牵引电机转子发热严重的特点，建立了一套由转子径向风孔隔板作为风扇驱动、自循环轴向-径向混合通风冷却系统，通过流固耦合仿真验证了冷却系统的高效性和可靠性。计算结果表明，通过应用该冷却系统可以有效地降低转子位置的温升，对全封闭式高速永磁电机冷却结构设计具有一定的参考意义。

关键词：高速永磁电机,全封闭结构,通风冷却,流体场, 温度场

基金资助：国家自然科学基金项目（51307111； 51677122）、 国家重点研发计划项目（2016YFB0300500）、 辽宁省教育厅科学技术研究项目（L2013049）