永磁往复发式发电机的温度场计算
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摘 要 研究了 １ １Ｗ 永磁往复发 电机稳态运行时电机内部的发热机理和温度 场分 布情况 。 ．ｋ
基于有限元法计算 了电机稳态运行时 电机 内的发热源和各部位表 面散 热系数 ， 计算出定子与 线圈 的温升分布 ， 找出电机 内的最高发热 部位 ， 并将计算值与实验值进行比较 ， 验证了求解的正确性 。
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电机往复运行一个周期 。动子在运动过程中速度 满足正弦函数 ， 从而使得定子绕组上产生具有正 弦波形的感生电动势。
２。 ＼＼ 每
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岳 ．专
４
电励磁发电机碳刷与滑环之间的机械损耗 ， 所以 提高了效率 。因为省去了容易出问题的集电环和 电刷等装置 ， 使得 电机维护更加方便 ， 提高了电机 使用寿命。往复式发电机具有结构简化 、 效率高、 体积小 、 重量轻 、 运行可靠等特点 ， 在汽车上有很
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０ 引言
永磁 往复 发式发 电机 能直 接利 用直 线运 动发 电， 取消 了 电励 磁 系统 ， 采用高 磁能 积的钕 铁 硼永 磁体励磁 ， 只要在发动机带动下即可发电， 不需要 电励 磁绕组 的 电能消 耗 ， 由于采 用永磁 动子 ， 有 没
高 的使 用价值 。
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１定子；． ． ２动子永磁体；． ３ 动子框架；． ４ 定子槽；． ５ 定
子槽楔． 图 １ 直 线 往 复 式 发 电 机 的 结构 图
１ 样 机 的 结 构 和 工 作原 理
本文分析的电机剖面图如图 １ 所示。电机为 双边扁平型， 上下定子各装一套绕组 ， 具有线性退 磁特性的永磁体钕铁硼镶嵌在非导磁性的铝合金 材料做成的框架中 ， 当汽车发动机的飞轮旋转时 ， 通过曲柄连杆机构带动发电机的动子在水平方向 上作往复直线运动， 因此飞轮旋转一周 ， 相当于发
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关键词 往复式发 电机 ； 有限元 法 ； 温度场 ； 发热源 ； 散热系数 －
中图分类 号 Ｔ ３ １４ Ｔ １ 文 献标 识码 Ａ 文章编号 １０ － ８ （０ ０ ０ － ０ －４ Ｍ ０ ． １ Ｍ３ ３ ０ ８７ １ ２ １ ） ６０ ９０ ２ ０
Ｔｅ ｐ ｒ ｔ ｒ ｅ ｄ Ｃａ ｃ ａ ｉ ｎ ｏ ｍ ｅ ａ ｕ ｅ Ｆｉｌ ｌ ｕｌ ｔｏ ｆＰＭ ｃｐｒ ｃ ｔｎｇ Ｇｅ ｅ ａ ｏ Ｒｅ ｉ ｏ ａ ｉ ｎ 项 目（ １４０ ９） １５ １ ３
２ 往复式发 电机 的温度场计算
对于稳态温度场， 在直角坐标系下的热传导
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爆１ 龟机
（ ＰＯＩＮＰＲＯＯＦ ＥＬ ＣＴ ＣｈＡＣＨＩ ） Ｅ ＬＳ Ｘ Ｏ Ｅ ＲＩ ｌ ＮＥ
－
第４ 卷 （ ５ 总第１７ ］ ５￣ ）
２１ 第期 ０ ￣ ６ ０
永磁往复发式发 电机 的温度场计算 木
温嘉斌 ， 王长江 ， 国辉 王
哈 尔滨理 工 大学 电气与 电子 工程 学 院 ， 黑龙 江哈 尔滨 （５０ ０ １０ ４ ）
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１定子；． ． ２动子永磁体；． ３ 动子框架；． ４ 定子槽；． ５ 定
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本文分析的电机剖面图如图 １ 所示。电机为 双边扁平型， 上下定子各装一套绕组 ， 具有线性退 磁特性的永磁体钕铁硼镶嵌在非导磁性的铝合金 材料做成的框架中 ， 当汽车发动机的飞轮旋转时 ， 通过曲柄连杆机构带动发电机的动子在水平方向 上作往复直线运动， 因此飞轮旋转一周 ， 相当于发
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关键词 往复式发 电机 ； 有限元 法 ； 温度场 ； 发热源 ； 散热系数 －
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２ 往复式发 电机 的温度场计算
对于稳态温度场， 在直角坐标系下的热传导
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第４ 卷 （ ５ 总第１７ ］ ５￣ ）
２１ 第期 ０ ￣ ６ ０
永磁往复发式发 电机 的温度场计算 木
温嘉斌 ， 王长江 ， 国辉 王
哈 尔滨理 工 大学 电气与 电子 工程 学 院 ， 黑龙 江哈 尔滨 （５０ ０ １０ ４ ）