摘要：本文以某采用强迫风冷的船用不间断电源为例,介绍了其柜体内部的回路结构,并利用有限元仿真软件Icepak对其进行流-固耦合仿真计算,得到该模块的内部风道流场和稳态温度场。提出了一种新的风冷系统优化方法,降低了功率器件的最高温度,使得系统温度分布更加合理,优化后散热效果达到设计要求。该优化方法可为电力器件柜体散热提供一种思路。

摘要：为了研究混合冷却结构对高速永磁同步电机散热性能的影响,以一台功率450 kW,转速23 000 r/min的高速大功率永磁电机为例,根据流体力学和数值传热学的基本理论,给出合理的假设与边界条件,并建立了三维流热耦合求解域模型。针对高速永磁电机转子发热严重的缺点,建立了定子分段的径向通风空-水混合冷却系统,对三维模型进行耦合求解,确定了电机的最优冷却水速,分析了定子分段尺寸与入口通风量对转子温升的影响。结果表明,该冷却结构能够有效地抑制转子部位的最高温升,对高速永磁同步电机冷却系统设计提供借鉴意义。

摘要：鼠笼异步风力发电机的散热能力是影响其可靠性的重要因素,需要深入研究电机的传热特性。以一台采用径向-轴向混合通风系统的4.25 MW鼠笼异步风力发电机为研究对象,建立电机铁心范围内半周期三维流体与传热耦合模型。根据电机全域流体场仿真结果及电机实际工作情况进行三维流体与传热耦合模型边界条件及参数的设定,进行电机传热特性数值模拟,求解出电机流体场及温度场。通过分析通风道流量分配及电机各部件温度分布,总结了电机内部传热规律,并验证了电机设计的合理性。

摘要：结合通风机设计基本原理和电机上风罩进出风口宽度不等等特点,提出了一种电机外风路上风罩的优化设计方法。利用FLUENT流体场仿真分析软件,分析了原上风罩与优化上风罩内流体的分布及速度损失情况。以一台异步电动机为试验平台,对比采用原结构与优化结构的上风罩时电机冷却风量的变化。对比分析结果表明:与原上风罩结构相比,优化设计能够有效消除上风罩内的涡流,减少因转弯引起的动能损失,降低通风道的风阻,增加电机冷却风的流量,对提高电机的冷却效果,降低电机的温升,具有重要的意义。

摘要：给出了绕线式磁力耦合器(Winding Type Magnetic Coupler,WMC)调速及热损耗原理,分析并证明了额定状态下绕线式转子感生电流及发热量为最大;设计出可满足额定状态下WMC散热要求的风路结构,并基于有限元方法对所设计的风路结构进行流场及温度场仿真计算,结果表明:(1)WMC主要在气隙宽度的轴向长度方向进行对流换热;(2)流体温度沿永磁体轴向方向逐渐积累,导致永磁体在风路出口端的温度为最大;(3)绕线式转子轴向长度的中部存在环状高温区,此高温区中还存在4个距铁幅轴较远的更高温度区;(4)磁体的平均温度为65.51℃,最高温度为70.33℃,小于稀土永磁N35H的许用温度(80℃);绕线式转子的平均温度为117.69℃,最高温度为133.25℃,小于F级绝缘许用温度(155℃),表明所设计的风路结构合理,可实现大功率WMC的散热要求。

摘要：为了分析电机不同结构下的外风扇的冷却能力并有效优化其冷却能力,以Y2-250M异步电机原始风扇为例,依据流体力学理论对电机外风扇进行了数值计算和分析,并对不同结构下的冷却性能进行了详细的分析。研究结果表明,风扇结构的改善可有效减小风扇的风磨损耗,提高电机的冷却效果,有效提升电机的运行效率,据此完成了外风扇的优化。该研究对风扇扇叶及其结构优化提供了理论依据,对电机新型通风结构设计方法的探索具有促进效果。

摘要：针对永磁直驱电机体积小、转矩密度高、损耗密度大、散热困难的问题,基于190 k W的地铁车辆用永磁直驱同步牵引电动机,在四角冷却结构的基础上设计了3种往返式循环水路结构,对3种冷却水路结构进行流体场计算,选取最优方案进行温度场分析,制造了一台功能样机进行试验验证,试验结果与计算结果相吻合,且温升合理,电机稳定可靠运行。

摘要：开关柜的温度场仿真计算对开关柜的运行检修与设计具有重大指导意义,但由于开关柜模型复杂,计算量大,在现有仿真计算中常忽略热辐射过程以提高计算效率,缺乏对网格剖分的精细化控制,对风机开启下的强迫对流散热效果也缺乏直观对比。因此,本文以开关柜的典型结构——母线室为研究对象,建立精细三维模型,利用ICEM软件对网格进行局部控制的优化剖分,再将模型导入CFX软件进行温度-流体场仿真计算与分析,探究热辐射散热与风机对流散热对开关柜内部温度分布规律的影响,结果表明热辐射散热使母排温度下降,柜体角落处温度明显上升,整体分布更加均匀;风机散热使母线室内部流速激增,降温效果明显,并通过实验验证了仿真计算的准确性。

摘要：为了研究冷却器结构对其散热性能的影响,根据流体力学和传热学理论,对YJKK紧凑型高压三相异步电动机的冷却器进行了流体场与温度场的耦合计算并通过温升实验验证了计算的正确性和研究方法的可行性.在不改变冷却器外形尺寸的条件下,改进了电机的冷却器的内部结构,分别对冷却器内部挡风板、弧板和冷却管数量进行改进计算.结果表明,改进后的冷却器在额定工作点时风阻更小、冷却效果更好,可有效降低电机温升提高电机运行的可靠性.同时,改进后的冷却器整体安装尺寸无变化,切实可行,对于YJKK系列电动机的冷却效果的提升提供了理论依据和新方法.

摘要：为研究高速永磁电机的温度分布状态和冷却系统效率,以一台全封闭式15k W、30000r/min高速非晶合金永磁电机为例,分析电机内冷却介质的流动状态和电机温升分布,并通过对比一台结构相似的10k W、2250r/min样机的温升计算结果和实验结果,验证算法的准确性和可靠性。针对全封闭式永磁牵引电机转子发热严重的特点,建立了一套由转子径向风孔隔板作为风扇驱动、自循环轴向-径向混合通风冷却系统,通过流固耦合仿真验证了冷却系统的高效性和可靠性。计算结果表明,通过应用该冷却系统可以有效地降低转子位置的温升,对全封闭式高速永磁电机冷却结构设计具有一定的参考意义。