损耗分析常用直流无刷电机的损耗主要由铜耗、铁耗、机械损耗及杂散损耗组成。基于热网络的机载直流无刷电机散热仿真分析(1)铜耗:若电机电流波形为理想方波,电机铜耗的计算公式为:I(2)铁耗:电机定子、转子、转轴、屏蔽套以及磁钢等部分都会产生铁耗,其中定子中磁场以同步速交变,产生的铁耗最大。电机的转子、转轴套筒以及磁钢等部分基本以同步速旋转,磁场交变频率极低,铁耗较小。本文中电机铁耗通过有限元方法计算取得,仿真结果与测量结果对比如(3)机械损耗:一般电机的机械损耗主要包括摩擦损耗、风阻损耗及粘滞损耗三部分。本文使用的电机气隙中通以液压油,所以没有风阻损耗,机械损耗以粘滞损耗为主。粘滞损耗的计算公式为式中,ρ为液压油密度;ω为角速度;R转子半径;l为转子长度;C为摩擦系数;l为气隙长度;为定子内径;μ为粘滞系数。预测结果与实际测量结果,预测结果总体低于实际测量结果,这是由于流体只给出了20℃条件下的相应参数,而实际测量时为17.2℃,粘滞系数要增高。
电机的实际损耗。高速运行时流体粘滞损耗占总损耗的50以上。因此,高速时粘滞损耗对温升的影响很大。铜耗/W定子铁耗/W转子屏蔽套铁耗/W磁钢铁耗/W转子损耗/W流体粘滞损耗/W总损耗/W3电机热网路模型本文所分析的直流无刷电机中流体的路径。结合上述损耗,本文建立了相应的热网络模型。等效热网络是通过网络的拓扑结构进行散热分析的一种方法。按计算对象的实际结构及散热路径建立起物理模型,借助计算机进行求解。