Vergleichende Analyse thermischer Berechnungsmethoden für Permanentmagnetmotoren mit Lüfterkühlung
Um die Machbarkeit verschiedener thermischer Berechnungsmethoden in der thermischen Auslegung von Motoren und in der technischen Anwendung zu vergleichen und zu analysieren, verwendet dieser Artikel einen luftgekühlten, selbstgekühlten Permanentmagnetmotor als Forschungsobjekt und analysiert seinen Lüfterarbeitsfluss, sein Motorfluidfeld und seine Umgebung Motortemperaturanstieg. Die analytische Arbeitsmethode und die Finite-Volumen-Methode werden verwendet, um die Bemessungsarbeitsluftmenge des Motorlüfters zu berechnen, und die Geschwindigkeitsverteilung des gesamten Fluidbereichs des Motors wird durch die Finite-Volumen-Methode erhalten. Basierend auf der Fluidberechnung werden jeweils die Methode des äquivalenten thermischen Wegs und die Methode des endlichen Volumens verwendet. Der Temperaturanstieg wird geschätzt. Durch den Vergleich der berechneten Werte mit den gemessenen Werten haben beide Methoden eine gewisse Glaubwürdigkeit. Die Finite-Volume-Methode eignet sich besser für die Konstruktionsverbesserung und Optimierung des Motors. Die Analysemethode kann für den Entwurf des abgeleiteten Motors und die vorläufige Bewertung des Programms verwendet werden.
Mit der Entwicklung von Wirtschaft und Gesellschaft stehen kohlenstoffarmer Umweltschutz und hocheffiziente Energieeinsparung in allen Lebensbereichen im Mittelpunkt. Unter ihnen haben Seltenerd-Permanentmagnetmotoren aufgrund ihres einfachen Aufbaus, ihrer geringen Größe, ihres geringen Gewichts und ihres hohen Wirkungsgrads umfangreiche Aufmerksamkeit und Anwendung gefunden. 2]. Um die Permanentmagnete effektiv zu schützen, weist der Permanentmagnetmotor im Allgemeinen eine vollständig geschlossene Struktur auf, was zu einer schlechten Wärmeableitungsumgebung des Motors führt; Darüber hinaus bewirkt die Erhöhung der Leistungsdichte des Motors den Verlust des vom Motor erzeugten Aggregatvolumens während des Betriebs, was den Motor verschlimmern wird. Die Temperatur jedes Teils wird erhöht. Höhere Temperaturen können den sicheren Betrieb des Motors ernsthaft beschädigen, wenn der Permanentmagnet irreversibel entmagnetisiert wird. Die genaue Berechnung und Schätzung des Innentemperaturfelds des Motors als Kernkomponente von Schienenfahrzeugen bildet eine solide Grundlage, um den sicheren Betrieb des Motors zu gewährleisten, Designkosten zu sparen und den Entwicklungszyklus zu verkürzen. Die thermischen Entwurfsmethoden des Motors umfassen hauptsächlich eine vereinfachte Formelmethode, eine Methode der äquivalenten thermischen Bahn, eine thermische Netzwerkmethode und eine numerische Berechnungsmethode. Diese Verfahren haben Vor- und Nachteile hinsichtlich der Berechnungsgenauigkeit und des Konstruktionszyklus.
Um die Durchführbarkeit und Wirksamkeit verschiedener Berechnungsmethoden in der thermischen Auslegung von Motoren und in praktischen technischen Anwendungen zu untersuchen, verwendet dieser Artikel einen eigenständigen, lüftergekühlten, vollständig gekapselten Permanentmagnet-Synchron-Fahrmotor als Forschungsobjekt und vergleicht die thermischen Entwurfsmethoden von der Motor. . In diesem Dokument werden die Analysemethode und die Simulationsberechnungsmethode verwendet, um den Temperaturanstieg des Motors zu berechnen und zu vergleichen. Zunächst werden der Motorlüfter und sein Strömungskanal durch das dreidimensionale Fluidfeld analytisch berechnet und simuliert, so dass der Lüfter unter Nennbetriebsbedingungen hergestellt werden kann. Das Luftvolumen wird dann basierend auf den Ergebnissen der Fluidfeldberechnung nach der Methode des thermischen Wegs und der Methode des endlichen Volumens berechnet und analysiert [7-9]. Der Permanentmagnetmotorrotor erzeugt im Wesentlichen keine Wärme, und es wird das auf dem äquivalenten Wärmepfad mit zwei Wärmequellen basierende Analyseverfahren angewendet. Das Berechnungsverfahren ist einfach und der Temperaturanstieg der Statorwicklung kann schnell geschätzt werden. Es wird vorläufig beurteilt, ob das elektromagnetische Schema des Motors angemessen ist. Basierend auf der Simulationsberechnung der Finite-Volume-Methode kann das globale Fluidfeld und das Temperaturfeld des Motors analysiert und bewertet werden, was zur Verbesserung und Optimierung des Motorschemas beiträgt.
