摘要：为了提高大功率高功率密度电力电子装置热设计的准确性和设计效率,该文综合热传导、对流换热与流体力学理论,针对电力电子装置的典型强迫风冷散热系统,提出基于截面积二次方根为无量纲特征长度的综合热模型,并提出一种强迫风冷散热系统体积最优的优化设计方法。以380V/50kvar高功率密度静止无功补偿器(SVG)为例,比较所提出的综合热模型与温升实验的热阻,综合热模型平均热阻误差在7%以内,即在SVG满载运行时,散热器平均表面温升的绝对误差ΔTe在1.3℃以内。该文提出的综合热模型相对于传统热模型精度提升62%,证明了综合热模型的准确性。基于所提出的优化方法设计的散热系统体积4.03L,对比传统方法设计的体积5.7L,体积缩小30%,从而证明了该文提出优化设计方法的可行性。

摘要：电子机箱采用轴流式风机进行强迫通风散热是电力电子元件比较常用的散热方式,通过对轴流式风机出口截面空气流速的分析,可以推论出空气以类似螺纹状形态在机箱内流动,从而猜测电路板位置不同时局部表面传热系数(h_x)变化规律也是不同的。采用实验分析与仿真模型相结合的办法对h_x的变化规律进行了研究。实验结果与仿真结果基本吻合,结果表明,当只改变电路板竖直方向的位置时局部表面传热系数h_x分布规律也会发生改变,当电路板平行散热风扇中心轴水平放置,且电路板的长边与散热风扇中心轴平行时,h_x沿电路板的长度方向的变化是先减小后增大的,电路板竖直方向位置的改变主要影响h_x沿电路板宽度方向的变化规律,且随着距离轮毂中心距离的增大,电路板上元器件温度较高的位置沿电路板的宽度方向由电路板的中间位置不断向边缘移动。此研究能够为散热风扇安装位置以及电路板的热设计提供重要的依据,对电子设备的热设计具有重要的意义。

摘要：全电动飞机用高功率密度外转子永磁同步电机的损耗主要集中在定子铁心和绕组上,导致传统的强迫风冷方式难以将热量通过机壳、端盖传递到外界。为此,首先,该文提出一种基于热管技术的高性能冷却系统,此冷却系统充分利用热管高导热性能,将热管一端插入定子铁心轭部,另一端连接相应的冷却结构进行散热,并综合对比分析了三种不同散热器结构的散热能力。在此基础上,搭建实验测试平台,对所提出冷却系统的散热能力和平均散热系数进行实验测试。其次,为了提高电机的功率密度,采用单齿铁心绕线工艺,降低了绕组铜耗和质量,并对单齿绕线方式下直流铜耗进行解析建模。最后,设计、制作一台22极24槽全电的飞机用外转子表贴式永磁同步电机(SPMSM),测试样机在不同飞行工况下的温升分布情况,验证了所提出冷却系统的有效性。

摘要：强迫风冷封闭母线为大容量电能的传递提供了解决方案。利用ANSYS仿真软件建立强迫风冷封闭母线热分析模型,通过电磁场、气流场、温度场的耦合分析实现了封闭母线温度场稳态计算,并采用多种湍流模型仿真结果与现场封闭母线温度实测结果进行对比,得到基于Standard k-ε湍流模型的仿真结果与实测结果误差在3℃以内,具有较好的一致性和准确性的结论。通过进一步分析发现:两边相进风系统冷却效果优于中间相进风系统;母线长度对温度分布影响较小;随着气流量的增大封闭母线的温度有逐渐下降的趋势。研究结果可为封闭母线尺寸设计、强迫风冷类型选取以及风机功率的选择提供参考。

摘要：本文通过参数化建模设计了一种新型强迫风冷盘式换热器,通过模拟仿真得出吊舱内部温度与压力分布。同时,试验样机的试验结果与热设计结果趋势吻合较好,散热量250 W,内外温差<30℃,满足散热量设计要求。

摘要：强迫风冷设计中不当的风扇型号将导致电子设备的高温失效或不可逆损坏,而风扇型号的选取则直接由系统的阻力特性所决定,因此阻力特性曲线的确定成为强迫风冷设计的关键步骤。为准确、便捷地得到系统阻力特性曲线,基于风道特性测试理论搭建一套风道阻力特性测试系统,通过测量流经系统的空气流量及对应的压力损失得到系统的阻力系数,为风扇的型号选取提供依据。利用该测试系统测量多种分布形式机箱的阻力特性,结合理论和实验结果分析影响风道阻力特性的因素,总结其对阻力系数的影响关系和具体原理,为强迫风冷的风道设计提供参考。

摘要：以某雷达天线单元为研究对象,采用Icepak热仿真软件,研究了风腔厚度对强迫风冷系统散热性能的影响。结果表明:风腔厚度对风冷系统的散热性能有明显影响;保持风机型号和散热器结构不变,当风腔厚度过小时,风机的性能受到明显抑制;随着风腔厚度的增加,风机的性能会变好,发热元件的温度明显降低;当风腔厚度达到一定值后再继续增加时,风机的性能反而会下降,发热元件的温度也相应升高。在工程设计中,推荐此类风冷散热结构的风腔厚度取值不小于16mm,不大于40mm。

摘要：以典型强迫风冷电子设备为例,通过将热测试的试验数据与电子设备结构优化设计支撑软件热分析子系统仿真出的结果相比较,进一步验证电子设备结构优化设计支撑软件热分析模块的分析精度,检验其在工程实践中的可靠性,为工程技术人员提供可参考的资料和数据。

摘要：根据地铁车辆直线电机的应用要求,对强迫风冷直线电机进行工程化设计:设计了轻量化的铁心结构、应用非金属轻量化材料,以满足电机重量指标;设计了强迫通风的冷却系统,风机额定工作效率保持在最高点,以保证电机温升满足设计要求;设计了适应电机绝缘等级的温度保护系统,以保证电机绝缘寿命等。最后通过电机型式试验,证明直线电机满足堵动推力、温升和轻量化等指标要求。

摘要：从IGBT损耗、散热器、风机选型等几个方面详细介绍了储能变流器功率模块的散热设计。通过仿真软件建立仿真模型,对功率模块的散热通风过程进行仿真分析,根据功率模块的温度场和流场评估热设计的准确性,最后通过对比不同风机的仿真数据验证了功率模块风机选型的合理性,对后续功率模块的散热设计提供指导建议。近年来,由于工业发展及人民生活水平的不断提高,导致用电量的持续增加,使的电网负荷日益加重。