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永磁电机电磁参数变化影响因素与分析-bet007.com

发布日期: 2021-8-30 16:19:52 浏览次数:7

在低温至高温的宽温区范围恶劣环境下,永磁电机电磁参数变化很大,材料发生非线性变化,电磁场、温度场、流体场、应力场等各个物理场之间耦合关系更加复杂,在正常环境下可以忽略的多物理场耦合关系变得不可忽略,成为关键的技术难题 。
永磁电机的铁心损耗、风摩损耗、电机温升不但与环境温度和压强密切相关,而且相互影响。在真空环境中,散热条件特殊,与相毗邻部件的形状及表面属性相关,热辐射与表面温度成非线性关系。真空至高压强的变化影响应力和材料特性变化,使得电机的多物理场建模难度增大。因此恶劣环境下永磁电机内各物理场耦合关系非常复杂,研究各物理量和物理场的耦合关系及其动态变化规律非常困难 。
永磁电机的多物理场分析方法以数值解析法和有限元分析为主。在数值解析方面,通用的建模方法有传统矩阵法、键合图法、联结法、网络法等 。钟掘院士等提出了对复杂机电系统进行全局耦合分析及耦合并行设计的基本理论 。

但是数值解析法在耦合建模和求解仍存在较多问题,由于假设条件和忽略因素过多,导致计算精度不够。在有限元分析方面,众多 cad /cae 软件公司,如 ansys、flux、simulia、ugs 等开发多物理场耦合计算工具,电磁计算的精度和效率逐步提高。重点关注数值模型、模型计算、实验调查,其中包括电机多物理场分析。
同时,在分析含有外电路的永磁电机时,还需结合场路耦合分析,妥善处理非线性电路分析中仿真步长与计算量间的矛盾 。由此可见,由于耐高温电机内耦合物理场多、耦合关系复杂、环境边界复杂,现有的耦合场建模与解耦计算方法有待进一步改进。

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