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高速永磁电机的磁-热双向耦合冷却系统设计优化
1
作者
柳浩浩
赵金星
孙宇行
《机械科学与技术》
北大核心
2025年第3期521-529,共9页
为了提升燃料电池空压机用高速永磁同步电机的功率密度和安全性,提升散热性能,设计了复合冷却系统,基于有限元和CFD软件建立了电磁-热双向耦合平台,在此基础上优化了高速永磁电机冷却系统,保证其在适宜温度工作并同时提升电机性能。优...
为了提升燃料电池空压机用高速永磁同步电机的功率密度和安全性,提升散热性能,设计了复合冷却系统,基于有限元和CFD软件建立了电磁-热双向耦合平台,在此基础上优化了高速永磁电机冷却系统,保证其在适宜温度工作并同时提升电机性能。优化后的高速永磁电机最终电流幅值为25 A,提升66.7%;电机最大功率为17 kW,提升70%;转矩最大达到1.48 Nm,提升66.3%;绕组最高温度约为381.8 K,降低52.4%;永磁体最高温度约为404.9 K,降低32.3%。
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关键词
磁-热双向耦合
高速永
磁
电机
复合冷却
电机性能
设计优化
在线阅读
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职称材料
基于磁-热双向耦合的电动拖拉机轮边电机电磁性能分析与结构优化
被引量：
10
2
作者
杨晋强
陈凤
+5 位作者
郑恩来
邓晓亭
汪小旵
王琳
鲁植雄
刘孟楠
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期73-82,共10页
为预测和评估电动拖拉机轮边驱动电机的电磁性能同时优化电磁转换装置结构,该研究以一种减速式12槽7对极永磁无刷直流轮边驱动电机为对象,建立电机电磁有限元模型并通过试验验证模型的正确性,分析了空载、半载和额定负载工况下电机的动...
为预测和评估电动拖拉机轮边驱动电机的电磁性能同时优化电磁转换装置结构,该研究以一种减速式12槽7对极永磁无刷直流轮边驱动电机为对象,建立电机电磁有限元模型并通过试验验证模型的正确性,分析了空载、半载和额定负载工况下电机的动态特性。在此基础上,基于热损耗载荷构建电机的磁-热双向耦合模型,模拟分析额定负载工况下电机的温度场分布规律。结果表明,3种工况下电机最高温度均发生在永磁体部位,温升分别为54.61、77.63和87.1℃。以气隙宽度、定子槽口宽度、永磁体间距和宽度为变量,以齿槽转矩、转矩密度和永磁体损耗为优化目标,提出一种田口法-响应面法双层多目标优化方法,确定电机最佳结构参数为:永磁体间距为0.4 mm、永磁体宽度为3.5 mm、气隙宽度为1.1 mm、定子槽口宽度为4.75 mm。仿真结果表明,优化后的电机转矩密度较优化前增加了8%,永磁体损耗降低了18.6%。样机台架试验结果表明,优化后电机齿槽转矩较优化前降低了20.9%,验证了所提优化方法的有效性,对电机性能研究具有一定的参考价值。
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关键词
试验
优化
电动拖拉机
轮边驱动电机
磁-热双向耦合
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职称材料
轴向永磁磁悬浮飞轮电机损耗计算与温度场分析
被引量：
6
3
作者
朱志莹
张巍
+1 位作者
朱海浪
邵淋晶
《电气工程学报》
CSCD
2022年第4期174-180,共7页
轴向永磁磁悬浮飞轮电机多运行于大功率快速充放电状态,较高的功率密度和内定子拓扑结构使其存在热负荷大、损耗复杂、温升显著等突出问题,为此开展轴向永磁磁悬浮飞轮电机损耗计算与温度场分析研究。阐述了轴向永磁磁悬浮飞轮电机基本...
轴向永磁磁悬浮飞轮电机多运行于大功率快速充放电状态,较高的功率密度和内定子拓扑结构使其存在热负荷大、损耗复杂、温升显著等突出问题,为此开展轴向永磁磁悬浮飞轮电机损耗计算与温度场分析研究。阐述了轴向永磁磁悬浮飞轮电机基本结构与工作原理,采用改进变系数IEM5模型建立了考虑高频下集肤效应对涡流损耗影响的电机精确温度场分析模型,分析得到了该电机在不同转速下的损耗变化规律。在此基础上,基于三维有限元仿真进行电机稳态温度场计算,进而根据温度场计算结果更新电磁材料温度属性参数以及电机损耗,通过磁-热双向耦合有限元法分析得到更为准确的电机最高温升和温度分布情况,为轴向永磁磁悬浮飞轮电机复杂运行工况下的散热优化设计和高效应用提供参考依据。
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关键词
磁
悬浮飞轮电机
变系数IEM5模型
磁-热双向耦合
电机损耗
温升
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职称材料
题名
高速永磁电机的磁-热双向耦合冷却系统设计优化
1
作者
柳浩浩
赵金星
孙宇行
机构
上海理工大学机械工程学院
出处
《机械科学与技术》
北大核心
2025年第3期521-529,共9页
基金
国家自然科学基金项目(51506130)。
文摘
为了提升燃料电池空压机用高速永磁同步电机的功率密度和安全性,提升散热性能,设计了复合冷却系统,基于有限元和CFD软件建立了电磁-热双向耦合平台,在此基础上优化了高速永磁电机冷却系统,保证其在适宜温度工作并同时提升电机性能。优化后的高速永磁电机最终电流幅值为25 A,提升66.7%;电机最大功率为17 kW,提升70%;转矩最大达到1.48 Nm,提升66.3%;绕组最高温度约为381.8 K,降低52.4%;永磁体最高温度约为404.9 K,降低32.3%。
关键词
磁-热双向耦合
高速永
磁
电机
复合冷却
电机性能
设计优化
Keywords
magnetic
-
thermal bidirectional coupling
high speed permanent magnet synchronous motor
compound cooling
motor performance
design optimization
分类号
TM351 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
基于磁-热双向耦合的电动拖拉机轮边电机电磁性能分析与结构优化
被引量：
10
2
作者
杨晋强
陈凤
郑恩来
邓晓亭
汪小旵
王琳
鲁植雄
刘孟楠
机构
南京农业大学工学院
拖拉机动力系统国家重点实验室
出处
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期73-82,共10页
基金
国家重点研发计划项目(2022YFD2001202)
中央高校基本科研业务费专项资金项目(KYXK2021001)。
文摘
为预测和评估电动拖拉机轮边驱动电机的电磁性能同时优化电磁转换装置结构,该研究以一种减速式12槽7对极永磁无刷直流轮边驱动电机为对象,建立电机电磁有限元模型并通过试验验证模型的正确性,分析了空载、半载和额定负载工况下电机的动态特性。在此基础上,基于热损耗载荷构建电机的磁-热双向耦合模型,模拟分析额定负载工况下电机的温度场分布规律。结果表明,3种工况下电机最高温度均发生在永磁体部位,温升分别为54.61、77.63和87.1℃。以气隙宽度、定子槽口宽度、永磁体间距和宽度为变量,以齿槽转矩、转矩密度和永磁体损耗为优化目标,提出一种田口法-响应面法双层多目标优化方法,确定电机最佳结构参数为:永磁体间距为0.4 mm、永磁体宽度为3.5 mm、气隙宽度为1.1 mm、定子槽口宽度为4.75 mm。仿真结果表明,优化后的电机转矩密度较优化前增加了8%,永磁体损耗降低了18.6%。样机台架试验结果表明,优化后电机齿槽转矩较优化前降低了20.9%,验证了所提优化方法的有效性,对电机性能研究具有一定的参考价值。
关键词
试验
优化
电动拖拉机
轮边驱动电机
磁-热双向耦合
Keywords
test
optimization
electric tractor
wheel
-
side drive motor
magnetic
-
thermal bidirectional coupling
分类号
S219.4 [农业科学—农业机械化工程]
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职称材料
题名
轴向永磁磁悬浮飞轮电机损耗计算与温度场分析
被引量：
6
3
作者
朱志莹
张巍
朱海浪
邵淋晶
机构
南京工程学院电力工程学院
东南大学电气工程学院
出处
《电气工程学报》
CSCD
2022年第4期174-180,共7页
基金
国家自然科学基金(51977103,51877101)
中国博士后科学基金(2018M632201)
+2 种基金
江苏省高等学校自然科学基金(20KJA470004)
江苏省“青蓝工程”和“六大人才高峰”(GDZB-026)
江苏省研究生科研与实践创新计划(SJCX21_0951)资助项目。
文摘
轴向永磁磁悬浮飞轮电机多运行于大功率快速充放电状态,较高的功率密度和内定子拓扑结构使其存在热负荷大、损耗复杂、温升显著等突出问题,为此开展轴向永磁磁悬浮飞轮电机损耗计算与温度场分析研究。阐述了轴向永磁磁悬浮飞轮电机基本结构与工作原理,采用改进变系数IEM5模型建立了考虑高频下集肤效应对涡流损耗影响的电机精确温度场分析模型,分析得到了该电机在不同转速下的损耗变化规律。在此基础上,基于三维有限元仿真进行电机稳态温度场计算,进而根据温度场计算结果更新电磁材料温度属性参数以及电机损耗,通过磁-热双向耦合有限元法分析得到更为准确的电机最高温升和温度分布情况,为轴向永磁磁悬浮飞轮电机复杂运行工况下的散热优化设计和高效应用提供参考依据。
关键词
磁
悬浮飞轮电机
变系数IEM5模型
磁-热双向耦合
电机损耗
温升
Keywords
Bearingless flywheel machine
variable coefficient IEM5 model
two
-
way magnetic and thermal coupling
machine loss
temperature rise
分类号
TM352 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
高速永磁电机的磁-热双向耦合冷却系统设计优化
柳浩浩
赵金星
孙宇行
《机械科学与技术》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于磁-热双向耦合的电动拖拉机轮边电机电磁性能分析与结构优化
杨晋强
陈凤
郑恩来
邓晓亭
汪小旵
王琳
鲁植雄
刘孟楠
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
10
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
轴向永磁磁悬浮飞轮电机损耗计算与温度场分析
朱志莹
张巍
朱海浪
邵淋晶
《电气工程学报》
CSCD
2022
6
在线阅读
下载PDF
职称材料
已选择
0
条
导出题录
引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
检索结果
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