摘要：随着新能源技术的日益成熟,增程式发电机对于新能源电动汽车的发展也越来越重要。这种增程式发电机的其本质上为永磁同步电机,特点是体积小,功率大,发热量高,所以计算发电机的损耗和分析其稳态运行温度尤为重要,并为此建造一款新型冷却水道,使其产生的发热量降低。首先运用Maxwell建立电机的二维模型并通过Motor-CAD建立等效热网络模型,采用有限元分析方法对电机进行磁-热双向迭代耦合,加入冷却水道,分析电机在稳态运行状态下的电磁性能以及电机温升。最终通过样机试验验证磁-热双向耦合分析温度场的方法的准确性。

摘要：由于扁线绕组永磁电机具有槽满率高、散热好和绕组端部紧凑等优点,在新能源汽车领域受到广泛关注。以一台额定转速6000r/min的车用扁线绕组永磁同步电机为例,建立一种电磁场和温度场耦合仿真模型,采用单向和双向的耦合温升计算方法,计算损耗作为热源对电机温升的影响,并对仿真结果进行试验验证。同时,采用双向磁热耦合方法探讨在不同运行工况下冷却液流量、种类和入口温度对扁线电机温升的影响规律。结果表明:双向磁热耦合温升计算结果与试验结果更为一致,验证了双向磁热耦合仿真分析结果的准确性。通过计算不同影响因素下各部件的温度分布,在两种工况下随着冷却液流量的不断增加或冷却液入口温度的降低,电机各部件温度下降明显。分别以空气、不同浓度的乙二醇水溶液、冷却油、水作为冷却液时,冷却水的冷却效果最好。

摘要：中低速磁浮列车依靠悬浮电磁铁产生电磁吸力,实现悬浮和导向,针对悬浮电磁铁结构参数设计问题,提出一种基于磁热耦合仿真的方法对悬浮电磁铁进行优化研究。通过对电磁铁结构分析,提出对悬浮电磁铁进行内扣和外扣两种方式,并分别建立三维有限元参数化计算模型,分析其主要发热源和热流量计算方法。在电磁铁温升不超过设定值的情况下,以提升悬浮电磁铁的浮重比为目标,采用遗传算法对结构参数进行寻优求解。仿真试验结果表明,在保证悬浮力达到要求的情况下,所提方法对电磁铁进行内扣操作后,其质量减少43%,进行外扣操作后,电磁铁质量减少58%,并且电磁铁的稳态温升没有超过设定值。所提出的设计方案更加符合实际,为后续设计提供一定的参考依据。

摘要：对磁热双向耦合内置式电磁感应加热辊进行设计与仿真分析,根据麦克斯韦方程和温度微分方程,分别建立电磁场和温度场数学模型,通过磁热双向耦合方式进行求解。利用有限元仿真软件设计正交试验,研究线圈与辊内壁间距、电流大小、电流频率、线圈匝数对升温时间和温度均匀性的影响,并通过反向传播神经网络得到最佳参数组合。结果显示,线圈与辊内壁间距16mm、电流大小105A、电流频率11.7kHz、线圈匝数104为最佳参数组合,此时升温至平均温度250℃的时间为784s,温度均匀性为1.7527。

摘要：根据液体感应加热和金属体感应加热原理的相似性,推导液体感应加热磁场、涡流和温度场分布方程,建立感应式热水器数学模型.根据数学模型,设定磁场和温度场的边界条件、模拟材料随温度变化特性并建立系统供电电路模型,重点利用分步迭代法进行磁热耦合计算.得出加热体的磁场分布、温度场分布、涡流功率密度,以及发生集肤效应区域提供系统主要能量和控制磁力线逸散能提高加热效率的结论.最后,根据仿真模型预测加热效率,提出系统优化设计方案.

摘要：针对温度变化对微型电动车轮毂电机工作性能和使用寿命的影响,提出了一种磁热耦合分析方法,并对轮毂电机进行了磁场和热场分析。采用Ansoft Maxwell软件建立了轮毂电机的有限元仿真模型,并通过仿真获得了其内部复杂磁通密度云图和磁力线分布图。建立了温度场的数学模型,计算了绕组损耗、定转子铁损和永磁体的涡流损耗,并以此耦合到温度场作为热源。采用Ansys Workbench软件,计算了轮毂电机稳态温度场和各部件的温度分布以及起动过程中定子铁芯与转子铁芯瞬态温度曲线。仿真结果与试验实测温度值基本一致,表明采用磁热耦合方法分析轮毂电机的热源分布与温度分布准确可行,可为今后的轮毂电机优化设计提供基础。

摘要：针对重载货车制动负荷严重超限的问题,提出了一种基于永磁涡流制动原理的车用辅助制动装置—永磁缓速器,其制动力矩可无级调节。为解决永磁缓速器长时间制动产生高温导致的制动力矩衰退、永磁体失磁等问题,采用磁-热双向耦合方法,以涡流盘磁导率和电导率为物理场相互影响因子,建立了缓速器磁-热耦合物理场模型,研究了考虑温度影响的缓速器制动力矩特性,为缓速器优化设计提供理论支持。试制了不同涡流盘材料和散热结构的多个永磁缓速器样机,并进行了台架拖动试验。结果表明,采用磁-热双向耦合时的制动力矩仿真值和试验值吻合更好。

摘要：针对直线电机在设计和使用过程中温度过高导致电机损坏的问题,本文对永磁同步直线电机(permanent magnet synchronous linear motor,PMLSM)进行电磁热场有限元耦合分析。首先分析二维轴对称有限元稳态解的磁通密度分布和电机主要部分的损耗情况,将直线电机的定子铁芯、线圈绕组等部分损耗导入瞬态热力学分析中,最后利用有限元磁场结果进行三维有限元热分析,获得永磁直线电机的温度分布情况。仿真结果表明,在额定负载下,直线电机最高温度为79.75℃,温度最大值在线圈绕组,直线电机温度最低为51.25℃,满足设计需求。该研究对直线电机的设计和热分析具有一定的研究价值。

摘要：换流变压器的谐波成分对损耗、温升影响很大。本文以一台换流变压器为例,仿真计算5次、7次谐波对换流变压器损耗和温升的影响。研究表明,谐波幅值和含量增加,漏磁场增大,变压器油箱、夹件温升升高。研究成果指导了变压器技术参数的选择和结构设计,对于换流变压器长期稳定运行具有重要意义,希望本文的研究成果能为读者提供一定的参考价值。

摘要：针对大型电力变压器涡流损耗及局部过热问题,采用三维有限元涡流场计算得出变压器油箱及夹件的涡流损耗及其分布,进一步采用磁热耦合方法计算出油箱和夹件温度场分布以及热点温度.在此基础上,分析局部过热问题,找出最热点并采取相应磁屏蔽来降低油箱和夹件涡流损耗及热温升,分析了磁屏蔽结构尺寸对油箱及夹件涡流损耗和最热点温度的影响.采取磁屏蔽措施后,油箱和夹件涡流损耗及热点温度明显降低,有效防止了局部过热现象,为电力变压器的优化设计提供了参考依据.