螺杆泵永磁交流伺服电动机温升计算及分析

李 明 唐任远 陈丽香

（沈阳工业大学特种电机研究所，沈阳 110023）

螺杆泵电机是一种低速、大转矩的永磁电动机。替代异步电动机做为抽油机动力，具有节能效果好、启动时可降低对电网冲击负荷、过载能力强，能适应各种工况条件下工作等特点。在设计螺杆泵电机时为了提高电机利用系数、减小电机体积，常采用较高的电磁负荷，且由于电机转速低而不带风扇，造成电机散热条件差的特点。这就要求在完成电机电磁设计后，需要对电机温升进行计算。

由于螺杆泵电机通常采用表面式转子磁路结构，具有结构简单、制造成本较低、转动惯量小等特点，往往使设计者忽略电机温升计算问题，通常按照电机设计的热负荷来考查电机的温升。实际上低速大转矩电机损耗分布不同于异步电动机，如果仍按照通过热负荷来判断温升并不准确，且发热问题直接影响永磁电机的性能，安全性与可靠性，因此对永磁电机的热分析显得尤为重要。但是目前准确计算电机的温度分布还存在一定困难，首先电机的热源分布与散热系数的确定存在一定困难，其次，目前还没有文献对于三维温度场计算端部散热条件的确定给出很好的解决。

本文在前人工作基础上，针对上面提出的两个困难，提出了计算的新思想。利用有限元法对电机三维温度场进行计算，对电机端部设置散热系数同时需要设置流体的温度，以往该温度需要采用等效热网络方法进行计算，假设端腔内的各部分空气温度是相等的，与实际不符。……