驱动电机看周全电飞苦衷道本领之一,对驱动电机过火冷却系统的质料、散热才气等均有较高的条款,电机的热问题愈加非凡。因此,何如左证电机责任情况合理地瞎想冷却系统,对处置电机过热问题具有进击趣味。关于全电飞机用驱动电机而言,受责任所在的适度,接收水冷、油冷等优良冷却情势进行散热并不符合全电飞机初始工况。因此,透风冷却情势成为了首选,要充分诳骗飞机翱游时与空气的高速对流,带漏电机产生的热量。
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结合在定子罢休和绕组上,导致传统的免强风冷情势难以将热量通过机壳、端盖传递到外界。沈阳工业大学的于占洋、胡旭阳等,建议一种基于热管本领的高性能冷却系统,用于处置全电飞机用驱动电机温升过高、质料受限等问题。
图1 外转子SPMSM结构默示图
该冷却系统充分诳骗热管高导热性能,将热管一端插入定子罢休轭部,另一端运动相应的冷却结构进行散热,并玄虚对比分析了三种不同散热器结构的散热才气。在此基础上,搭建推行测试平台,对所建议冷却系统的散热才气和平均散热悉数进行推行测试。其次,为了晋升电机的功率密度,接收单齿罢休绕线工艺,裁减了绕组铜耗和质料,并对单齿绕线情势下直流铜耗进行通晓建模。
图2 热管与太阳神态散热器默示图
究诘东说念主员瞎想、制作了一台22极24槽全电飞机用外转子表贴式永磁同步电机(SPMSM),测试样机在不同翱游工况下的温升分散情况,来考证所建议冷却系统的有用性。
图3 推行测试安装
图4 不同冷却情势下的电机温升推行测试
他们发现散热器在当然冷却及1.0~1.8m/s风速作用下,散热器名义的平均散热悉数别离为10.3和19.6 W/(m2·K)。处置了散热器名义风速不均匀、导致散热悉数难以通过表面瞎想的不毛。为了裁减绕组铜耗和质料,样机接收单齿罢休绕线情势,并对单齿绕线情势下直流铜耗进行通晓建模。绕组线圈平均半匝长度约节俭15%~25%,绕组线圈减重0.41~0.67 kg,进一步晋升了电机的功率密度。
此外,驱动电机短时冲击过载转矩249 N·m、输出功率60 kW初始2 min,且一语气功率9.6 kW初始60 min下,绕组最大温升为107.6 K,不错保证电机安全可靠初始。考证了热管本领在高功率密度驱动电机冷却瞎想上的上风。究诘者指出按照样机的有用材料质料观察,且最大功率初始2 min前提下,所瞎想全电飞机用驱动电机功率密度大于就是4.24 kW/kg,转矩密度大于就是17.60 N·m/kg。
本责任后果发表在2023年第24期《电工本领学报》,论文标题为“新式免强风冷散热结构在高功率密度外转子表贴式PMSM上应用分析”。本课题获取辽宁省熟识厅高级学校基本科研神态“基于热管本领的高功率密度PMSM温度场建模与传热特点究诘”资助的辅助。
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