輪轂電機(jī)的溫度場(chǎng)怎么算？5種計(jì)算方法

　簡(jiǎn)化公式法計(jì)算簡(jiǎn)單快捷，一般被輪轂電機(jī)生產(chǎn)商用于計(jì)算估計(jì)鐵心和繞組的平均溫度。它假設(shè)繞組有效部分和端部之間不存在熱交換為基本前提，而且所采用的散熱系數(shù)多為經(jīng)驗(yàn)值或?qū)嶒?yàn)值，因此計(jì)算結(jié)果與實(shí)際比較接近。但是該方法只能估算鐵心和繞組的整體平均溫升而忽略了一些機(jī)械損耗，渦流損耗，所以計(jì)算結(jié)果比較粗糙。

　　

　　2、等效熱路法

　　

　?。?）等效熱路法是將成熟的的電路理論與熱路法相結(jié)合從而進(jìn)行熱路計(jì)算。是建立在諸多假設(shè)的基礎(chǔ)上，包括將真實(shí)熱源用集中等效熱源代替；將真實(shí)的熱阻用集中等值熱阻代替；將溫度場(chǎng)轉(zhuǎn)化為具有集中參數(shù)的等效熱路計(jì)算。

　　

　　（2）等效熱路法具有計(jì)算簡(jiǎn)單、工作量小的優(yōu)點(diǎn)，能夠通過(guò)計(jì)算獲得鐵心和繞組的平均溫度。但是，傳統(tǒng)的等效熱路法只能得到鐵心和繞組的平均溫度，對(duì)于部件溫分布度的情況和過(guò)熱點(diǎn)的位置和數(shù)值無(wú)能為力。一般用于指導(dǎo)輪轂電機(jī)的設(shè)計(jì)制造和狀態(tài)檢測(cè)。

　　

　　3、等效熱網(wǎng)絡(luò)法

　　

　?。?）等效熱網(wǎng)絡(luò)法是基于圖論原理，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行熱場(chǎng)分析的一種方法。它是根據(jù)計(jì)算對(duì)象的結(jié)構(gòu)，對(duì)其所要求解的區(qū)域進(jìn)行剖分離散化處理。并且運(yùn)用局部集中參數(shù)的方法將熱源看作一點(diǎn)，熱流集中地由枝通過(guò)，從而構(gòu)成等效網(wǎng)絡(luò)，并計(jì)算得出各節(jié)點(diǎn)、支路上的相關(guān)參數(shù)包括損耗、熱阻以及邊界條件的處理，從而建立起物理模型。根據(jù)物理模型以及基爾霍夫熱流定律，列出溫度方程組并通過(guò)合理的求解算法借助計(jì)算機(jī)求解。

　　

　　（2）由于等效熱網(wǎng)絡(luò)方法的物理概念清晰，同時(shí)對(duì)計(jì)算機(jī)的硬件資源要求較低。因此，該方法被廣泛應(yīng)用于輪轂電機(jī)設(shè)計(jì)與輪轂電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)。

　　

　　4、有限元分析法

　　

　　（1）有限元分析法是采用數(shù)學(xué)離散的方法將模型拆分成多個(gè)很小的單元模塊，使溫度場(chǎng)的宏觀問(wèn)題轉(zhuǎn)化為微觀問(wèn)題，繼而求出輪轂電機(jī)模型各點(diǎn)的溫升。

　　

　　（2）有限元法剖分單元選擇靈活，計(jì)算精度高，邊界適應(yīng)性較好。并且運(yùn)用有限元法可以詳細(xì)地獲得輪轂電機(jī)模型的溫度分布以及溫升位置，因此目前被廣泛的應(yīng)用。但是由于其計(jì)算量大，邊界處理復(fù)雜困難，對(duì)計(jì)算機(jī)的要求高，所需計(jì)算時(shí)間也較長(zhǎng)，因此更多用于輪轂電機(jī)的設(shè)計(jì)與制造過(guò)程。

　　

　　5、參數(shù)辨識(shí)法

　　

　?。?）參數(shù)辨識(shí)法是通過(guò)參數(shù)辨識(shí)、技術(shù)辨識(shí)出輪轂電機(jī)定轉(zhuǎn)子繞組在正常運(yùn)行情況下的電阻大小，依據(jù)電阻所選金屬材料與其溫度在一定范圍內(nèi)成線性關(guān)系的特性，從而推導(dǎo)出定轉(zhuǎn)子繞組的大約溫度。其重點(diǎn)在于如何推導(dǎo)獲得繞組電阻的辨識(shí)算法。

　　

　　（2）該法因其簡(jiǎn)捷實(shí)用的特性，一般被用于輪轂電機(jī)定轉(zhuǎn)子溫度的監(jiān)測(cè)和計(jì)算。但是，它只能得到輪轂電機(jī)定轉(zhuǎn)子上一相繞組在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的平均溫度。

　　

　　以上是關(guān)于輪轂電機(jī)的溫度場(chǎng)怎么算的回答。從上述五種方法來(lái)看，每種方法都有不同的優(yōu)缺點(diǎn)，簡(jiǎn)單公式法只針對(duì)鐵心和繞組的溫升進(jìn)行估算。等效熱路法精度較低，無(wú)法準(zhǔn)確得知溫度場(chǎng)的值。參數(shù)計(jì)算法更適合溫度檢測(cè)。有限元法雖然計(jì)算精度高，但依賴計(jì)算機(jī)，并且比較費(fèi)時(shí)，更適用于輪轂電機(jī)的設(shè)計(jì)制造。