電機(jī)溫升仿真分析規(guī)范目錄1 范圍 12 規(guī)范性引用文件 13 術(shù)語和定義 14 軟件設(shè)施 25 輸入數(shù)據(jù) 26 分析流程 26.1 建模及網(wǎng)格劃分 26.2 求解器設(shè)置 36.3 計(jì)算及輸出結(jié)果 57 分析數(shù)據(jù)處理及結(jié)果評(píng)價(jià) 77.1 數(shù)據(jù)處理 77.2 結(jié)果評(píng)價(jià) 77.3 分析報(bào)告 7電機(jī)溫升仿真分析規(guī)范范圍本規(guī)范規(guī)定了電機(jī)溫升仿真分析的要求，用以規(guī)范仿真工程師對(duì)電機(jī)有限元分析時(shí)電機(jī)模型和參數(shù)設(shè)置，以提高電機(jī)有限元分析的一致性。規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。整車CAE通用建模規(guī)范電機(jī)電磁仿真建模規(guī)范電機(jī)轉(zhuǎn)矩、損耗與效率仿真分析規(guī)范GB/T2900.25-2008電工術(shù)語旋轉(zhuǎn)電機(jī)術(shù)語和定義術(shù)語和定義可參照GB/T2900.25執(zhí)行。（電機(jī)）溫升電機(jī)從開始起動(dòng)，到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，溫度逐漸上升。當(dāng)電機(jī)處于熱量平衡狀態(tài)，溫度不再升高時(shí)，電機(jī)的溫度與環(huán)境溫度之差稱為電機(jī)溫升。（電機(jī)的）最高允許溫度電機(jī)在此溫度下長期運(yùn)行，絕緣材料的物理、化學(xué)、機(jī)械和電氣特性不發(fā)生顯著地惡性變化。如超過此溫度，則絕緣材料的性能將發(fā)生劣化，或引起快速老化。電機(jī)的最高允許溫度，是由絕緣材料的耐熱等級(jí)確定的。絕緣等級(jí)絕緣等級(jí)是指電機(jī)或變壓器繞組采用的絕緣材料的耐熱等級(jí)，見表1所示。表1電機(jī)絕緣等級(jí)絕緣的溫度等級(jí)AEBFH最高允許溫度（℃）105120130155180繞組溫升限值（℃）607580100125性能參考溫度（℃）8095100120145軟件設(shè)施本規(guī)范推薦采用以下有限元仿真分析軟件：MSC.NASTRAN2017及以上版本；OPTISTRUCT14.0及以上版本；Abaqus6.14及以上版本。輸入數(shù)據(jù)電機(jī)溫升仿真分析輸入條件除了應(yīng)滿足《電機(jī)電磁仿真建模規(guī)范》及《電機(jī)轉(zhuǎn)矩、損耗與效率仿真分析規(guī)范》，還應(yīng)提供以下參數(shù)：電機(jī)完整三維模型，包括機(jī)座、端蓋等零部件；電機(jī)材料的密度、比熱容、導(dǎo)熱系數(shù)等參數(shù)；機(jī)座、端蓋及繞組、鐵心表面對(duì)流換熱系數(shù)，整機(jī)的輻射系數(shù)；實(shí)測(cè)（或仿真）電機(jī)的銅損、（定子鐵心）鐵耗等。分析流程穩(wěn)態(tài)熱分析，基本流程如下：建立三維模型，指派材料屬性，劃分網(wǎng)格；施加熱載荷、接觸；分析計(jì)算，輸出繞組、機(jī)座、端蓋溫升及云圖。建模及網(wǎng)格劃分建模及簡化取電機(jī)定子組件、機(jī)座和端蓋裝配的三維模型，作如下假設(shè)：不考慮轉(zhuǎn)子及軸承裝配結(jié)構(gòu)；槽絕緣認(rèn)為同定子鐵心長度相同，無絕緣骨架結(jié)構(gòu)，無層間絕緣；保留定子各槽內(nèi)部的槽絕緣、槽楔，假設(shè)各部分緊密結(jié)合，無縫隙；不考慮定子出線及接線端子等結(jié)構(gòu)；定子繞組為整體結(jié)構(gòu)，散熱面積為一個(gè)整體的面；外部固定螺釘、鉚釘、銘牌、密封圈等排除掉；盡量簡化成對(duì)稱模型，通過對(duì)稱平面分割，取其中一部分進(jìn)行仿真分析。經(jīng)以上假設(shè)，建立如下仿真模型。對(duì)稱模型的對(duì)稱平面應(yīng)設(shè)置成絕熱面。圖1仿真模型(1/8模型)（示例）網(wǎng)格劃分指派材料及網(wǎng)格劃分，網(wǎng)格劃分及尺寸可以參考《整車CAE通用建模規(guī)范》。圖2劃分網(wǎng)格（示例）求解器設(shè)置施加熱載荷通過給定的銅損及鐵耗，通過計(jì)算定子繞組及定子鐵心的體積，獲得繞組和鐵心的生熱率。作為仿真的發(fā)熱激勵(lì)源來進(jìn)行計(jì)算。圖3添加體積熱源（示例）表面接觸設(shè)置各零部件實(shí)體之間的接觸，可以采用軟件自動(dòng)識(shí)別生成；對(duì)于槽絕緣表面接觸，可能需要手動(dòng)指定接觸區(qū)域。忽略接觸熱阻。圖4槽絕緣表面接觸區(qū)域（示例）對(duì)流換熱系數(shù)在機(jī)座及端蓋外表面、繞組端部外表面及定子鐵心表面施加對(duì)流換熱系數(shù)。圖5施加對(duì)流換熱系數(shù)（示例）輻射系數(shù)在電機(jī)繞組、定子鐵心及機(jī)座、端蓋施加輻射系數(shù)。圖6施加輻射系數(shù)（示例）計(jì)算及輸出結(jié)果模型設(shè)置完畢后，計(jì)算并輸出以下結(jié)果。圖7機(jī)座表面溫度云圖（示例）圖8繞組溫度云圖（示例）圖9定子鐵心溫度云圖（示例）圖10槽絕緣溫度云圖（示例）圖11端蓋表面溫度云圖（示例）根據(jù)以上云圖可輸出各零部件最高溫度，根據(jù)圖8最高溫度可得出繞組溫升，根據(jù)整機(jī)最高溫度可得出電機(jī)最大溫升。分析數(shù)據(jù)處理及結(jié)果評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)處理根據(jù)6.3圖7至圖11輸出各相關(guān)繪圖，輸出繞組溫升和電機(jī)最大溫升。結(jié)果評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：電機(jī)的定子溫升性能指標(biāo)應(yīng)滿