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小型异步电机因其结构简单，价格便宜，运行可靠等特点而得到广泛的应用。电机将电能转换为机械能的过程中产生的损耗会引起电机部件温度升高，而过高温升会严重影响电机使用寿命和运行的稳定性。目前，在小型异步电机中降低温升经济有效的方法是利用风扇强迫通风带走电机内产生的热量。研究包含风扇在内的小型异步电机外冷却系统流场，对提高风扇通风性能和降低功耗具有重要工程应用价值。本文以YX3型异步电机为研究对象，在分析电机外冷却系统流场特性和风扇通风性能的基础上，借助BP神经网络和遗传算法对风扇叶片结构参数进行优化，主要研究内容和结论如下: (1)根据电机通风结构建立电机外冷却系统全流场模型，借助CFD分析软件对以额定转速运转的电机外冷却系统进行数值计算，并用实验验证了数值模拟方法的可靠性。在此基础上，分析了风扇、风罩和机座表面空气流动情况和冷却特性。研究表明，电机外冷却系统的流场分布具有非轴对称性，流体的流动冲击、漩涡、回流和叶间流动是造成风扇通风损耗的主要原因;此外，机座表面近风端冷却效果好，各通风沟风量分配不均匀。 (2)为进一步了解电机通风结构对风扇通风性能影响，本文研究了风扇及风罩主要结构参数对风扇通风量、输入功率和效率的影响。研究结果表明，在叶片数较少的情况下，适当增加叶片数，可以提高风扇通风量和效率;叶片外径的减小，对风扇输入功率的影响比通风量大;增加风罩通风孔数能减小风扇通风损耗，提高风扇的通风量和效率;圆形通风孔下的风扇通风性能较方形孔的差;总体上，风扇叶片结构参数对风扇通风性能的影响较风罩的大。 (3)为满足高效、超高效小型三相异步电机对外冷却风扇通风性能的要求，借助BP神经网络和遗传算法对风扇叶片结构参数进行优化。优化后风扇叶片结构参数变化与其对风扇通风性能影响的分析一致，此外，在通风量基本保持不变的前提下，优化后风扇输入功率降低了15.3％，从而降低了电机的功耗。