电机热路模型开发

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等效热路模型，作为电机热分析的手段，通过将传热学和电路理论结合，在假设条件支持下建立模型，评估电机各部件温度。模型以绕组铜耗、定转子铁心的铁耗、永磁体损耗和摩擦损耗作为热源，利用理论公式、经验公式和实验数据计算热阻。这种方法简便快速，适用于电机参数优化，但仅能计算平均温升，无法精确反映内部温度和最高点。

等效热路法与加工工艺相关的参数及对流散热系数通过实验测试获得，显示与有限元法相似的精度。其建模简单、计算效率高，在工程应用和电机优化中得到广泛应用。

热路模型的基础理论包括热传导、热对流与热辐射。热传导热阻计算公式基于平面厚度、截面横截面积与物质导热系数；热对流热阻计算涉及对流换热系数与流体与物体表面接触面积；热辐射热阻计算则结合物体发射率、辐射表面积与斯蒂芬玻尔兹曼常数。热容计算反映物体储存热能的能力。

永磁同步电机的热路模型建立在结构分析之上，电机被划分为12个热单元，通过结点和热阻表示。模型假设条件确保简化计算，同时反映电机结构特性。

电机各部件如机壳、定子铁心、槽内绕组等，构建热路模型时，将热源、热阻和热容纳入考虑。定子铁心与槽内绕组间热阻通过等效热传导系数表示，槽内绕组与端部绕组间热阻则以定子铁心长度与热传导系数为基础计算。实验测试是获取精确热路参数的关键。

电机热路参数通过试验测试获得。绕组与定子铁心间等效热传导系数计算基于直流试验中电机铜耗、槽内绕组与定子铁心间温度。机壳与定子铁心间等效气隙厚度则通过电机铜耗、机壳与定子铁心间接触热阻与温度计算。接触热阻测试数据表明，与接触面材料、加工工艺有关，可作为工程参考。