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近年来,国家对电能的需求随着现代化进程的飞速推进越来越大,高效电机应用越来越广泛,电机因其功率密度大而温升较高,对电机的性能和寿命均有不良的影响,因此为提高通风结构的冷却效果、降低电机温升,从而提升电机性能、延长电机寿命,基于电机的温升情况对其通风结构进行合理的分析优化具有重要的意义。 本文以一台55kW笼型全封闭扇冷式感应电动机为例,根据其结构特点建立了三维半域物理模型,并结合数值传热学和计算流体力学基本原理,提出了合理的基本假设与边界条件,对电机内部和外部进行了温度场与流体场的数值求解,得出了电机整体的温升分布情况和流体场的流变特性,并通过实验佐证了计算方法的合理性和准确性。为后续的分析及优化奠定基础。经过分析温度场和流体场数值计算结果,指出了原始外风扇结构的不足之处,并通过对比分析多种外风扇结构下电机温升及流体场情况,探究了外风扇结构的改变对风罩内扰流情况、机壳表面风速、电机各部件温升情况及外风扇风磨损耗的影响,并分析了其中的变化规律。根据前面的分析结果,提出了风罩的优化方法,并根据散热翅的位置提出了三种位置不同的分流板优化方案,并对三种方案下的电机进行了温升及流变特性的分析与计算,对比分析了风罩在不同优化方案下的出口风量及出口处对应散热翅风沟的出口风速,对不同优化方案下的电机各部件的温升情况进行了对比分析,并将三种优化方案下的风扇风磨损耗与原始方案进行了对比,最终基于以上分析确定了风罩改进的较好结构。