基于计算流体动力学的高效交流电机风扇优化

李光宇，袁立强，赵争鸣，汪书苹

(清华大学电机工程及应用电子技术系，电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室，北京100084)

基于计算流体动力学的高效交流电机风扇优化

李光宇，袁立强，赵争鸣，汪书苹

(清华大学电机工程及应用电子技术系，电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室，北京100084)

进一步提高大功率高效交流电机的效率是电机设计中的难点问题，电机外风扇的优化已成为其中的关键之一，传统计算方法在准确性和适用性方面已无法满足要求。本文以具体的YKK355-630系列高压电动机中的径向式离心风扇与改进的后倾式离心风扇为对象，对比分析了流体动力学计算和传统计算方法的结果。结果表明，应用计算流体动力学进行风扇优化设计相较于传统计算方法更加具有适用性，是设计与优化高效交流电机风扇与风路的有效方法。本文最后给出了外风扇优化结果及其特性曲线，分析表明其大大减小了风扇损耗，提高了电机的效率。

高效交流电机;离心风扇;计算流体动力学;优化设计

1 引言

近年来，随着世界范围内对能耗标准要求日益严格，开发大功率高效电动机成为研究热点。对于大功率交流电机，通风风扇的设计不仅影响到电机的温升与散热，风扇损耗也占总损耗相当大的一部分。设计与优化大功率高效交流电机的外风扇具有重要的研究价值［1，2］。

传统电机设计中采用的径向离心式外风扇虽然设计与制造简单，但存在效率低、噪声大等缺点。……