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摘要
针对钻井用直驱电动机电磁负荷高、功率密度大、发热严重的问题，以一台600 kW轴向强迫风冷电动机为例，对其建立包含全域风冷系统且高度还原绕组端部几何特征的流-热耦合分析模型，得到电动机内部流-热分布特性，发现现有风路结构中，出风侧端部空间存在大量涡流，据此，提出在转子端面压板加装导流叶片，以改善端部区域流体传热性能。通过数值分析研究电动机入风侧、出风侧两端分别单独加装和两端同时加装时，安装位置对电动机内流体流动情况及散热性能的影响规律。结果表明，在入风侧单独安装时，定子绕组热点温升降幅最大，达7.7 K;在出风侧单独安装时，出风侧端部空间涡流明显减少，转子区域最高温升下降3.4 K;两侧均安装时，电动机整体冷却效果最佳。最后经样机试验验证了方法的准确性及风冷性能提升的有效性。
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单位常州工学院; 哈尔滨理工大学; 电子工程学院
