干式预选磁选机的电磁仿真分析与冷却结构设计

我国有大量中低品位钒钛磁铁矿资源,随着资源综合利用以及绿色节能可持续发展带来的节能降耗要 求,对入磨铁矿石的品位要求越来越高。 在钒钛磁铁矿干式预选工艺中,磁选机是分选的核心设备。 永磁磁选机以其 体积小、磁性能强作为优势,但稀土钕铁硼磁材价格不断上涨,磁滚筒成本大幅提升。 同时,长时间工作后,永磁磁选 机的磁场容易衰退,造成干式预选效果不佳。 电磁磁选机以成本低、不退磁为优势,但工作时发热量大,温度过高,影 响磁选机性能和使用年限。 对直径 1. 5 m 的永磁滚筒磁选机和电磁选机分别进行电磁有限元计算,分析得出冷态时 电磁磁选机比永磁滚筒性能高出 10%,然而热态时电磁滚筒性能迅速下降,相较冷态下的磁感应强度降低了 26%,磁 场力密度数值下降 50%,严重影响分选效果。 因此,作为替代永磁滚筒的方案,需提高电磁磁选机的热态性能,为此, 提出一种新型的板式电磁磁选机。 为提高散热效果与减小体积,线圈采用阳极氧化铝绝缘与扁铝线相结合的方式; 新型冷却板结构与激磁线圈相贴近,形成一个整体,板内导入变压器油吸收线圈热量,将热量带至散热器,大幅度降 低线圈热量。 利用有限元对磁选机激磁线圈的热场进行仿真,激磁线圈在安装冷却板后热态工作温度为 70 ℃ 。 该板 式结构的电磁磁选机热态性能大幅提升,在工作范围内磁感应强度达到永磁机的 90%以上。 最后通过试验验证磁选 机的温升分布以及热态电磁性能,得到了较为理想的数据。     

车用强冷式永磁电机的多物理场耦合研究

为解决电动汽车车用高功率高速电机需要满足电磁、应力与温升多种需求的问题,本文提出一种全面多物理场的综合分析方法.以车用30 kW 8极内置式永磁同步电机为例,提出一种新型冷却方式——铁芯嵌入铜管直接冷却法.首先,运用有限元法对定子槽的槽深与槽宽比γs进行电磁设计优化;然后,通过对该电机的电磁损耗、流体流速、应力变形、热...     

CFD分析车用电机螺旋水路的散热特性

车用驱动电机的合理冷却方式至关重要,直接影响电动汽车的运行稳定性。针对冷却方式中螺旋型水路进行详细的计算流体动力学(CFD)分析。在进水面积相同的条件下,针对方形截面的长宽比值不同进行分析,从流体流动迹线、散热系数、水泵功率、温度分布等多方面综合比较,总结散热特性规律为螺旋型冷却流体研究提供依据。通过有限元法(FEM)对螺旋水路的永磁电机进行温度场耦合分析,仿真给出电机整体温度场分布。最后,应用红外热成像仪测试样机机壳的温度分布,验证FEM温度场分布的一致性,并通过监测绕组端部PT100温度,验证FEM仿真温度场精度,保证整车运行可靠性,为车用电机冷却散热的研究提供一些参考依据。     

应用CFD流固耦合热分析车用高功率密度电机的水冷系统

针对高功率密度电机功率大、体积小的特点,通过综合选择水冷系统平衡电机的热量,保证高功率密度电机的散热。利用计算流体动力学(CFD)和热场比较轴向型、周向型、螺旋型3种水冷方式,从流速、冷却效果、水泵功率、温度分布及工艺等多方面综合比较并选择最优水路结构——螺旋型水路,并应用此水路作为高功率密度电机的机壳内部水冷方式。传统电机的电流密度为5.0 A/mm2,通过采用螺旋型水冷系统、优化电机磁路结构和对材料的特殊设计,同样的温升可使电流密度增至10.0 A/mm2。这样在电机体积和重量基本不变的情况下可使电机的功率提高1倍,达到设计高功率密度电机的目标。最后,通过红外热成像仪的温度测试验证螺旋型水路应用CFD流固耦合温度场分布的一致性。