永磁同步风力发电机的全轴向空冷系统研究

采用计算流体力学(CFD)方法对全轴向通风结构的永磁同步风力发电机进行流体-热耦合分析.基于固体和空气求解域的控制守恒方程,建立了流固共轭传热CFD三维模型,在确定热源和边界条件后,将各部件损耗分别加载到CFD模型中.基于该方法,模拟了不同轴向通风孔布置和通风孔孔径大小下,发电机主要部件的温升情况,以确定最优的轴向通风孔布置方案.模拟结果表明:同时在定子轭部和转子处设轴向通风道时,发电机主要部件的整体温升显著减小,故该通风孔布置方案为最优方案.此外,在最优通风孔布置方案的基础上,对比研究了孔径为2、2.5、3、3.5和4mm时,发电机内部的温升改善情况.随着孔径的增大,发电机内主要部件的最大温升呈线性下降趋势.