电机热分析的散热片的设计

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A SS N Y热分析在铸铁机壳电机散热片设计上的应用 佳木斯电机股份有限公司，黑龙江佳木斯 (50 2 14 0 ) 摘要利用 A S S N Y软件的热分析功能，对铸铁机壳电机的散热片进行温度分布、梯度、热 铸铁机壳；散热片；有限元分析热流量计算，通过与试验结果对比，证明方法的准确性及可行性。 关键词 中图分类号 T 0 . 1文献标识码 B文章编号 10 -2 1 20 )50 0 -4 M3 14 0 87 8 (0 8 0 - 10 0

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0引言 电机是一个电能与机械能互相转换的装置， 在运行时要产生损耗，这些损耗转变为热能，电使机的温度升高。试验证明，电机绕组温度超过其绝缘等级最大极限温度的 1￣其绝缘寿命就要 0C,减少一半，可见电机的温升是电机的重要性能指 标。

上升很快，随着电机内温度增加，它与周围介质的温差增大，散发到

周围介质中的热量也逐渐增加， 直到电机在单位时间内产生的全部热量在相同的时间内都散发到周围介质中时，电机自身的温度就不再增加，到稳定了。可见增加电机的散热达能力是降低电机温升的有效途径之一。 大多数采用铸铁材料作为机壳的电机散热途径是通过热传递和对流换热的方式来完成，其过程先是定子铁心通过热传递的方式将热传递给机壳，然后在机壳表面及散热片的作用下通过对流换热的方式将机壳的热散发到空气中。一般铸铁 机壳上沿轴向设有散热片，也有采用环形散热片的，如图 2图 3、所示。铸铁机壳散热片排列得越稀、越矮、越厚，其铸造工艺性越好，但是从散热角

1原理 虽然电机不是均质物体，但是其发热与散热过程与均质物体相似，研究电机的发热与散热在过程时，我们往往假定它是一个均质物体。在均质物体的发热过程中，其温升随时间的变化是指数曲线关系，图 1示。如所 △△

度要求其排列密一些、高一些，薄一些为好。随着铸造技术水平的不断提高，的工艺方法不断涌新 现，采用铸铁材料作为机壳的电机越来越多，并且逐渐向大型化方向发展。受到模具限制，铁机 铸壳一旦成型就不易更改，设计阶段的计算分析尤为重要。过去，对于铸铁机壳散热的分析研究主要依靠样机实验和经验来确定，以从理论方面难对其准确地进行计算。有限元技术的出现并且不断发展，使上述问题的解决得以实现。下面以带轴向散热片的铸铁机壳为例，介绍一种采用有限元分析软件 A S S对铸铁机壳散热片热分析的 NY方法。 1

图 1均质物体的发热曲线

图1中横坐标 t代表时间，纵坐标△代表温升。电机的发热也遵循图 1的规律，开始时温度