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机械传动2025年第04期:基于相变冷却原理的磁场调制型永磁齿轮热管散热优化设计与试验研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王晋中;于成伟;周钰峰;罗帅;郝秀红;

单位:国家电投集团科学技术研究院有限公司;燕山大学机械工程学院;

摘要:【目的】针对磁场调制型永磁齿轮(Field Modulated Magnetic Gear, FMMG)易损耗、双转子气隙机械结构散热困难、影响运行稳定性的问题,考虑到FMMG结构在一般风冷条件的局限性,提出了基于相变冷却热管的调磁环高效散热方案。【方法】针对输出转子调磁环散热问题,以一台132 kW磁场调制型永磁齿轮为研究对象,将热管散热方式引入到调磁环中,设计出一种风冷型热管散热结构;并采用仿真与试验相结合的方法验证了该方案的有效性。首先,建立一般风冷条件下的永磁齿轮空间流场模型,对永磁齿轮内部流场进行仿真分析;然后,根据损耗情况优化设计热管散热调磁环结构,通过仿真对比出加装热管前后调磁环散热效果;最后进行了试验验证并将该技术应用至工程样机。【结果】研究表明,基于相变冷却原理的热管技术能够对调磁环进行高效散热,同工况下调磁环温升有效降低约9℃,可作为一种空间集约型散热方案,以有效提高永磁齿轮运行稳定性。

关键词:磁场调制型永磁齿轮;;热管;;风冷;;温度场;;损耗