简介:在实验中,首先利用精密数控车床加工铜芯轴,在铜芯轴表面电镀再覆盖金,硝酸腐蚀,最终得到φ400μm,长度700μm,壁厚20μm,两端开口的金柱腔。将洁净的金柱腔固定在靶杆上,然后将固定好的金柱腔浸没在掺杂丙烯酸酯单体溶液中,使溶液自动充满整个柱腔。溶液以掺杂丙烯酸酯单体(五氯苯酚丙烯酸酯(AE1)、五氯苯酚2-甲基丙烯酸酯(AE2)、五氯苯酚丁烯酸酯(AE3)),三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)或者季戊四醇四丙烯酸酯(PETA)单体,聚氧乙烯十二烷基醚(Brij30)或者正癸醇(DEC)为溶剂,安息香甲基醚作为光引发剂(添加量为单体质量的1%),通过针管向石英管中通氮气5min达到除氧目的,距离石英管1cm远处,使用紫外光灯照射金柱腔中的单体溶液约3min,光强6.30W/cm^2,单体溶液经过紫外辐照后在金柱腔中生成聚合物凝胶。聚合物凝胶在甲醇中浸泡24h,然后使用二氧化碳超临界干燥(控制温度34℃,压力8.0-9.0MPa,保持4h)除去甲醇,最终在金柱腔中得到聚合物泡沫,各阶段照片如图1所示。
简介:目的:提出一种适用于全封闭冷却结构的电机热性能优化模型,设计一台600kW的高速列车用永磁牵引电机。创新点:1.通过耦合局部流体动力学模型的方法求解电机复杂冷却风道内的对流传热系数,并在全局热网络模型的框架内得到快速、准确的电机温升结果以用于结构优化;2.在冷却风道中引入栅格结构,采用热性能分析模型优化冷却结构,提升电机热性能;3.通过三维流体动力学模型计算电机局部温升最大值,并提山一种预测特定结构下电机铁损工作阈值的工程方法。方法:1.采用热网络法建立全局热网络模型(图3),并通过耦合局部流体动力学模型计算风道内的热网络参数(图4和6);2.应用田口设计法对电机风道结构进行优化,并研制样机进行验证(计算与试验结果见表5);3.假设铁损的谐波附加值与磁密值成正比,通过三维流体动力学模型计算给山端部绕组、永磁体温升值与铁损的预测曲线,并用样机试验进行验证。结论:1.采用全局热网络和局部流体动力学建模的方法可以快速、正确地计算复杂冷却结构下的电机温升分布,且优化后的冷却结构至少可以提升文中电机15%的热性能;2.本文提出的优化模型适用于全封闭风冷或者水冷等冷却结构相对独立且尚无经验公式可参考的电机热性能优化设计;3.铁损工作阈值的预测方法可以为电磁和控制系统设计提供参考。