针对低速大功率矿用永磁直驱电动机在运行过程中由于谐波含量较高、多物理场耦合等复杂因素,导致电动机部件产生显著发热问题,特别是磁场畸变引发的热量集聚,进行了深入的损耗分析。研究结果表明,定子铜损耗在所有损耗中占比最高,随后是定子铁心损耗和转子永磁体损耗。为应对这些热量问题,研究团队设计了一种创新的冷却结构:通过在电动机外部设置水套机座,内部使用风扇形成循环风路,使定子和转子的热量通过热传导有效散发。定子铁心与水套机座采用热套结构,大幅提升了传热效果,定子端部的热量则通过铜绕组传导至直线段,再由定子铁心散热。
为了验证该设计的效果,研究者使用了Realizable k-ε模型,对带有冷却结构的电动机模型进行三维温度场仿真分析,并对数据进行了统计。仿真结果表明,低速大功率矿用永磁直驱电动机在该冷却结构的协同作用下,能够有效降低定子端部及转子磁体的温度,从而确保电动机的正常运行。想了解更多关于温度场计算和热应力分析的内容,您可以点击查看抽水蓄能发电电动机温度场计算及热应力分析以及笼型感应电动机三维温度场计算与分析,这些资料提供了更加详细的理论支持和实践案例。
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