在高温环境下，永磁电机的材料性能发生变化，导致铁芯损耗、绕组铜损耗和转子损耗发生显著变化。在传热方面，真空或电机充油时传热方式不同，电机内部温度分布规律复杂。在散热方面，航天电机的冷却环境和条件受到限制，水冷和风冷措施难以设计，散热困难。
永磁电机在高温、高速、高功率密度等极端条件下工作时，其发热温升更为严重。电机温升过高导致永磁体不可逆失磁，漆包线绝缘层损坏，甚至绕组烧毁。因此，准确计算损耗和温升是耐高温永磁电机设计和分析的关键技术之一，而电机的发热温升也是影响电机可靠性和寿命的最重要因素。
目前，永磁电机热问题的研究主要集中在热计算方法的研究上。热力计算方法主要有五种：公式法、等效热路径法、热网格法、温度场法和参数识别法，其中温度场法是目前最常用的方法。
热源(电机损耗)的计算是温度场计算的基础。铜耗的计算应主要考虑外界环境(如湿度、温度等)的影响。)对绕组电阻值和槽中导体的集肤效应的影响。对于电机铁芯损耗的计算，目前较为准确的铁芯损耗计算方法是根据不同的原因将铁芯损耗分为磁滞损耗、涡流损耗和杂散损耗，并分别考虑电机中的旋转磁化和交变磁化进行计算。
在计算中，确定铁心损耗系数和修正系数是非常重要的。在高温环境下，电机负载变化范围较大，不仅使永磁电机绕组中的电流变化影响铜损的产生，还会导致气隙磁密的非正弦波形，从而影响铁损。因此，计算永磁电机在高温环境下的损耗，需要综合考虑外界环境温度、电机极限性能、工作状态等各种影响因素。
以损耗为热源，考虑永磁电机的传热和散热方式，建立电机温度场，得到电机各点的温度和温升规律。在电机温度场模型中，电机材料的热系数通常是一个常数。然而，在高温环境下，不仅电机损耗是时变的，而且电机材料的导热系数等热参数也会受到环境压力和温度变化的影响。
因此，有必要充分考虑恶劣环境的因素，将数值计算与有限元分析相结合，研究永磁电机的热问题，并通过模拟实验环境进行验证，这是拓展永磁电机系统在高温环境下安全工作的重要保障。
行业资讯 
2021-11-20 13:57:09
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