简介:目的:提出一种适用于全封闭冷却结构的电机热性能优化模型,设计一台600kW的高速列车用永磁牵引电机。创新点:1.通过耦合局部流体动力学模型的方法求解电机复杂冷却风道内的对流传热系数,并在全局热网络模型的框架内得到快速、准确的电机温升结果以用于结构优化;2.在冷却风道中引入栅格结构,采用热性能分析模型优化冷却结构,提升电机热性能;3.通过三维流体动力学模型计算电机局部温升最大值,并提山一种预测特定结构下电机铁损工作阈值的工程方法。方法:1.采用热网络法建立全局热网络模型(图3),并通过耦合局部流体动力学模型计算风道内的热网络参数(图4和6);2.应用田口设计法对电机风道结构进行优化,并研制样机进行验证(计算与试验结果见表5);3.假设铁损的谐波附加值与磁密值成正比,通过三维流体动力学模型计算给山端部绕组、永磁体温升值与铁损的预测曲线,并用样机试验进行验证。结论:1.采用全局热网络和局部流体动力学建模的方法可以快速、正确地计算复杂冷却结构下的电机温升分布,且优化后的冷却结构至少可以提升文中电机15%的热性能;2.本文提出的优化模型适用于全封闭风冷或者水冷等冷却结构相对独立且尚无经验公式可参考的电机热性能优化设计;3.铁损工作阈值的预测方法可以为电磁和控制系统设计提供参考。
简介:功和能是两个密切相关的概念,它们又与系统这一概念有密切的联系。在功和能的教学中,常常忽视功和能的系统性,使学生在解决功和能的问题时不习惯于先确定系统,影响了对有关问题的正确理解。
简介:对长寿命(相对于工作时间)、高可靠性和小子样机械产品,提出了采用加速随机振动试验将产品置于较为严酷条件下来进行可靠性试验。阐述了加速试验应遵循的基本原则,即:(1)无论是对元件、部件、系统或产品,过载系数一般是针对其危险部位的应力响应而言;(2)加速试验的程度通过过载系数大小控制;(3)进行过载试验前必须进行低量级或正常工作条件下的预试验,获得产品的传递特性;(4)产品不改变失效机理的条件—对寿命服从两参威布尔分布,其形状参数保持不变;对寿命服从对数正态分布,其对数标准差保持不变;(5)认为产品是经受循环应力导致损伤积累而破坏,不考虑加载顺序的影响;(6)最大过载系数上限应保证在过载试验下产品危险部位的局部应力不超过材料屈服极限的80%;(7)对额定试验下产品危险部位的应力较大或设计裕度较小的产品,不适合采用较大的过载系数。在确信所进行的加速试验不改变产品的失效机理和产品在预定的振动试验时间内未失效时,可以不遵循基本原则(3)项。根据产品的传递特性、局部危险部位的应力应变响应、工程设计经验以及材料循环本构关系,提出了控制产品承受最大应力的措施,以保证在加速试验下产品的失效机理不发生变化。