[發明專利]全封閉強制風冷結構永磁牽引電機散熱結構優化的方法

有效

• 申請號: 201811007582.0
• 申請日: 2018-08-31
• 公開（公告）號: CN109067073B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 陳威;洪邦光;吳桂初
• 申請（專利權）人: 溫州大學
• 主分類號: H02K5/20
• 分類號: H02K5/20;H02K9/08
• 代理公司: 溫州名創知識產權代理有限公司 33258
• 代理人: 陳加利

1.一種全封閉強制風冷結構永磁牽引電機散熱結構優化的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟S1、確定永磁牽引電機的整體結構及其中定子與外殼間的風道的數量，并在所有風道中均設有用于增強對流換熱并具有相同結構的鋸齒形板，且進一步確定所述鋸齒形板的初始結構及其對應待優化的結構參數與調整范圍；

步驟S2、根據永磁牽引電機的整體結構、風道結構及其中設定的鋸齒形板的初始結構，建立包含所有風道結構參數細節的永磁牽引電機全局熱網絡模型以及用于計算所有風道內湍流傳熱系數的局部計算流體力學模型；

步驟 S3、獲取包含鋸齒形板待優化結構參數值的多個方案，并根據所述全局熱網絡模型及所述局部計算流體力學模型，對所獲取的每一個方案進行溫度場與流體場的耦合收斂計算，并待所有收斂計算完成后，篩選出溫升最低的方案；

步驟S4、根據所篩選出的溫升最低的方案中鋸齒形板待優化結構參數值，對所有風道中的鋸齒形板的待優化的結構參數進行調整，得到所有風道中最終調整后的鋸齒形板。

2.如權利要求1所述的全封閉強制風冷結構永磁牽引電機散熱結構優化的方法，其特征在于，所述方法進一步包括：

根據所述永磁牽引電機的整體結構、每一風道的結構及各自對應優化后的鋸齒形板的結構，建立所述永磁牽引電機整體的全局計算流體力學模型，并根據所述永磁牽引電機整體的全局計算流體力學模型，計算出所述永磁牽引電機的溫度分布情況及其對應的局部最大溫升點，提出預測鐵芯損耗閾值的工程方法。

3.如權利要求1所述的全封閉強制風冷結構永磁牽引電機散熱結構優化的方法，其特征在于，所述步驟S1中“所述鋸齒形板的待優化的結構參數”包括：

所述鋸齒形板在風道內所形成彎曲折疊的分支數量、分支的厚度以及兩兩相鄰分支之間的夾角；其中，所有風道內所有分支具有相同的長度。

4.如權利要求1所述的全封閉強制風冷結構永磁牽引電機散熱結構優化的方法，其特征在于，所述步驟S3具體包括：

獲取包含鋸齒形板待優化結構參數值的多個方案；

對所獲取的每一個方案進行收斂計算，具體包括：在所述全局熱網絡模型中，通過等效并聯三角形通道的方式獲取初始對流傳熱系數，計算出風道內的節點溫度、定子到冷卻空氣的熱流量；將計算得到的風道內的節點溫度與熱流量導入所述局部計算流體力學模型中，計算出風道內的湍流傳熱系數，且進一步將所計算出的風道內的湍流傳熱系數重新分別導入所述全局熱網絡模型中進行計算，直到所述全局熱網絡模型中相鄰兩次的計算誤差小于0.1K為止；

待所有收斂計算完成后，從所獲取到的多個方案中篩選出溫升最低的方案。