船用电机散热系统的性能分析及评估

作者：汪俊; 王鸿东; 王检耀; 王健^*; 梁晓锋; 易宏

来源：中国舰船研究, 2021, 16(05): 244-254.

DOI：10.19693/j.issn.1673-3185.02028

• 船用电机
• 散热系统
• 三维温度场

[目的]散热系统的设计将直接影响船用电机的可靠性,需评估不同散热系统对电机各部件散热效果的影响。[方法]以某高功率密度船用电机为例,采用电子热仿真软件ANSYS Icepak建立电机整体模型,计算轴向水套、螺旋水套和环形水套3种典型散热系统的三维温度场,从部件散热效果、温度梯度等方面进行对比评估,并提出基于强迫风冷与水冷相结合的优化方案。[结果]计算结果表明,水冷系统解决了机壳和定子的散热问题,减小了轴向和环向的温度梯度,其中环形水套的冷却效果最优,但水冷系统对转子、电机端部的散热效果不佳;经优化后,转子温度和电机整体温度梯度实现了大幅下降。[结论]建议选择环形水套作为电机水冷系统,同时应考虑辅助散热系统来弥补水冷系统的缺陷。

• 单位
  上海交通大学