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  • 顺德防撞车出租, 防撞车出租, 惠州防撞车出租   防撞车的永磁同步电机热流耦合模型仿真流程?
    新闻分类:行业资讯   作者:admin    发布于:2023-09-034    文字:【】【】【

        顺德防撞车出租, 防撞车出租, 惠州防撞车出租   防撞车的永磁同步电机热流耦合模型仿真流程?   通过永磁同步电机电磁学仿真可获得电机内部各部件由于电磁特性产生的功率损失情况,在此之后则需要利用仿真获取到的功率损失数据与热流耦合有限元仿真工具共同实现永磁同步电机散热的模拟。与电磁学仿真类似,电机热流耦合模型仿真流程也可分为以下六部分。 

     

       (1)模型处理: 在有限元仿真中,体积较小而结构较复杂的零件往往需要划分更多数量的网格,进而增加计算时长。在电机原始模型中,存在着螺栓、倒角等对整体热特性影响较小而对计算速度影响较大的零件与结构特征,因此在电机热流耦合仿真模型处理过程中,为缩短仿真时长,省略螺栓、倒角等部分。此外,由于使用的是湿式电机,电机在工作过程中充满散热所需的油液,因此还需要抽取电机内部流道。

     

      (2)材料设定: 由于电机材料的比热容、热导率等参数对热流耦合仿真结果影响较大,因此完成模型处理后,需要在 Simcenter 3D 中的 FEM 文件中进行材料参数设定。

     

      (3)网格划分: 设定材料属性后,对电机模型进行有限元网格划分。最终电机各零件网格划分情况(为显示效果,空气包网格隐藏)以及网格单元基本尺寸如下所示。 

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       (4)参数设定: 完成各零件的网格划分后,对电机进行一系列参数设定。通过对电磁学仿真结果中对电机功率损失的分析,将铜损铁损等作为电机热负载进行设定。 针对湿式电机中的流场,对抽取的流道进行边界条件设定。 针对不同初始环境条件,对电机以及外部空气包进行初始温度设定。 最后针对求解器,对热流耦合仿真求解器进行仿真时长、步长等求解参数设定。 

      

      (5)求解分析: 在完成永磁同步电机的所有参数设定后,进行最后的求解分析步骤。确定求解类型、仿真总时长、仿真步长等求解器参数后,点击 solve 即可开始仿真求解。求解完成后,可对结果文件中不同时间节点、不同部件的温度、流速等参数进行查看。选择电机重载高转速的极限工况热负载参数对电机散热能力进行仿真计算,得到仿真结果温度场。 

     

     

           通过对结果文件中温度场分布的情况进行分析可知,在散热油液流入侧,电机各部件温度相对较低,随后散热油液温度升高,对电机的散热效果也随之减弱。电机内部的温度最高点位于绕组靠近电机散热油液出口的位置,此处由于散热油液已被其他区域热源加热至高温,因此散热效果不佳。 

          从电机最高温度变化曲线可知,在电机重载高转速的极限工况的热负载条件下,初始温度 40℃的电机将快速升温,到达 100℃后升温速度逐渐减慢,最终在 109℃左右到达稳态。根据旋转电机国家标准,B 级绝缘等级的交流绕组最大温升为 120℃,F 级绝缘等级的交流绕组最大温升为 140℃,因此永磁同步电机整体散热能力满足国家标准。

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    点击次数:186  更新时间:2023-09-03  【打印此页】  【关闭
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