純電動(dòng)汽車用永磁電機(jī)溫度場(chǎng)分析

【摘要】：汽車驅(qū)動(dòng)用永磁同步電機(jī),因要求其體積小、功率大,同時(shí)工作環(huán)境惡劣,故其散熱量大,如果散熱不佳將會(huì)嚴(yán)重影響電機(jī)的壽命及可靠性。為保證電機(jī)能夠長(zhǎng)期安全高效的運(yùn)行,就非常有必要對(duì)永磁同步電機(jī)的散熱原理和散熱方式進(jìn)行研究。本文基于傳熱學(xué)基本理論,采用有限元方法,對(duì)永磁同步電機(jī)的定子及全域溫度場(chǎng)進(jìn)行了分析計(jì)算,以確定電機(jī)溫升是否滿足要求。 電機(jī)內(nèi)部的熱交換過(guò)程比較復(fù)雜,為簡(jiǎn)化計(jì)算,在不影響溫度計(jì)算精度的前提下,本文首先對(duì)電機(jī)的模型進(jìn)行了簡(jiǎn)化與等效,然后根據(jù)傳熱學(xué)理論及相關(guān)經(jīng)驗(yàn)公式對(duì)文中涉及到的熱性能參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算。在此基礎(chǔ)上,建立了電機(jī)的三維溫度場(chǎng)模型,并在ANSYS Workbench軟件中對(duì)其溫度場(chǎng)進(jìn)行了仿真分析,得到了電機(jī)內(nèi)部的溫度分布情況。 通過(guò)對(duì)樣機(jī)溫度分布的試驗(yàn)測(cè)試與分析,驗(yàn)證了所建立的電機(jī)三維溫度場(chǎng)模型及分析方法的正確性。對(duì)電機(jī)正常運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行模擬,通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)得到其穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng),最后根據(jù)電機(jī)的散熱情況對(duì)其散熱設(shè)計(jì)提出了方向性的優(yōu)化建議,有一定的工程應(yīng)用價(jià)值。 【關(guān)鍵詞】：永磁電機(jī) 溫度場(chǎng) 有限元法 ANSYS Workbench
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TM341
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 致謝7-13
• 第一章 概述13-19
• 1.1 論文的背景及意義13-14
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-17
• 1.3 論文的工作17-19
• 第二章 溫度場(chǎng)計(jì)算理論基礎(chǔ)19-24
• 2.1 熱傳導(dǎo)19-20
• 2.1.1 導(dǎo)熱基本定律19
• 2.1.2 導(dǎo)熱微分方程及定解條件19-20
• 2.2 熱對(duì)流20-22
• 2.2.1 對(duì)流傳熱規(guī)律20-21
• 2.2.2 表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的求解21-22
• 2.3 熱輻射22-23
• 2.4 本章小結(jié)23-24
• 第三章 永磁電機(jī)定子瞬態(tài)溫度場(chǎng)計(jì)算24-42
• 3.1 電機(jī)基本結(jié)構(gòu)及參數(shù)24-25
• 3.2 電機(jī)內(nèi)熱源計(jì)算25-27
• 3.2.1 銅損計(jì)算26
• 3.2.2 鐵損計(jì)算26-27
• 3.3 電機(jī)定子有限元模型的建立27-33
• 3.3.1 有限元法與ANSYS Workbench27-28
• 3.3.2 模型簡(jiǎn)化28-30
• 3.3.3 網(wǎng)格劃分30-33
• 3.4 電機(jī)定子瞬態(tài)溫度場(chǎng)計(jì)算33-40
• 3.4.1 基本假設(shè)33-34
• 3.4.2 參數(shù)計(jì)算34-37
• 3.4.3 計(jì)算結(jié)果及分析37-40
• 3.5 本章小結(jié)40-42
• 第四章 永磁電機(jī)溫升的試驗(yàn)測(cè)試及與仿真結(jié)果對(duì)比分析42-53
• 4.1 電機(jī)溫升測(cè)試概述42
• 4.2 電機(jī)溫升試驗(yàn)?zāi)康?/span>42-43
• 4.3 電機(jī)溫升試驗(yàn)設(shè)備43-44
• 4.3.1 電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)綜合性能試驗(yàn)平臺(tái)43
• 4.3.2 電機(jī)溫度測(cè)量裝置43-44
• 4.4 電機(jī)溫升試驗(yàn)方案44-46
• 4.5 電機(jī)溫升試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析46-50
• 4.5.1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)46-50
• 4.5.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及分析50
• 4.6 仿真與測(cè)試結(jié)果對(duì)比分析50-51
• 4.7 本章小結(jié)51-53
• 第五章 永磁電機(jī)全域溫度場(chǎng)的仿真及散熱優(yōu)化53-60
• 5.1 電機(jī)全域穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)計(jì)算53-59
• 5.1.1 電機(jī)有限元模型簡(jiǎn)化53-54
• 5.1.2 基本假設(shè)54
• 5.1.3 網(wǎng)格劃分54-55
• 5.1.4 參數(shù)計(jì)算55-57
• 5.1.5 計(jì)算結(jié)果及分析57-59
• 5.2 電機(jī)散熱優(yōu)化建議59
• 5.3 本章小結(jié)59-60
• 第六章 總結(jié)與展望60-61
• 6.1 總結(jié)60
• 6.2 展望60-61
• 參考文獻(xiàn)61-64
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文64

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高速永磁同步電機(jī)的損耗分析與溫度場(chǎng)計(jì)算    江善林

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基于DSP對(duì)永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)的研究    周林波

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基于自適應(yīng)模糊的永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制    肖石偉

永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)矢量控制的研究    張杰

基于直接轉(zhuǎn)矩控制的永磁同步電機(jī)伺服系統(tǒng)研究    于中偉

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