论文摘要
永磁电机具有结构简单、体积小、效率高等优点，因此电动力水下航行器普遍使用永磁电机作为推进电机，但水下航行器上狭小的空间和密闭的环境使电机工作时温升相对较大。本文利用有限元分析软件ANSYS对水下航行器推进用的电机工作时的温度场进行了分析。 首先，根据电机温升的一般理论，分析了水下航行器用永磁直流电动机的热源和温升限度；其次，利用传热学的理论和方法分析了电机热交换的边界条件；再次，应用有限元分析软件ANSYS构造电机三维模型，通过稳态分析得出电机工作时的温升，以及电机密闭舱内的温度分布，通过瞬态分析得出电机内重点零件的瞬态温度场；最后根据温度的升高计算出电机效率的下降，分析结果并提出了自己的建议。为电机的设计和改进提供了一定的理论基础。 本文通过对由近五十个零件组成的电机作有限元分析，探索出有限元法在分析多零件系统温升问题的研究方法，为更好的解决永磁电机的发热问题提供了有价值的参考依据。
论文目录
摘要Abstract第一章 绪论1.1 研究本课题的意义1.2 电机温升问题的研究现状1.3 本文研究的主要内容及章节安排第二章 电机温升的一般问题2.1 电机内发热热源2.1.1 一般电机的损耗划分2.1.2 水下航行器用永磁直流电机的各种损耗计算2.2 电机的温升限度2.2.1 电机的温升限度简介2.2.2 电机发热对材料性能的影响2.3 本章小结第三章 电机温升的传热学和流体力学基础3.1 热传导基本定律及导热微分方程3.1.1 热传导的基本定律3.1.2 导热微分方程式3.2 对流传热基础3.2.1 流体力学理论基础3.2.2 对流换热微分方程组3.2.3 对流换热的边界条件3.2.4 边界层概念3.2.5 边界层换热微分方程组3.2.6 湍流以及动量和热量传递的类比3.3 本章小结第四章 电机换热条件及边界条件的确定4.1 电机结构的一般描述4.2 系统的边界条件4.2.1 后段外壁与外界流体的换热系数4.2.2 电池舱与后段之间的热流密度4.3 后段内部的换热条件4.3.1 后段内的气体导热系数4.3.2 固体的导热系数4.3.3 绝缘材料的导热系数4.3.4 硅钢片叠片段的导热系数4.3.5 后段内的对流换热系数4.4 本章小结第五章 电机温度场的计算5.1 电机有限元模型的建立5.1.1 建模5.1.2 网格划分5.2 稳态计算结果5.3 瞬态计算结果5.3.1 初始温度场的确定5.3.2 时变载荷的加载5.3.3 瞬态温度场的计算结果5.3 本章小结第六章 温度升高对电机效率的影响6.1 电机功率随温度变化的规律6.1.1 永磁电机输入功率的分配6.1.2 电机输出功率和铜耗随温度的变化规律6.2 计算电机效率下降的方法6.3 计算结果6.4 结果分析及建议6.5 本章小结全文总结参考文献发表论文致谢
相关论文文献
标签：永磁直流电动机论文; 温度场论文; 有限元论文;
