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数学模型

    根据传热学的基本理论，在笛卡尔坐标系下的三维稳态热传导控制方程可表示

2.4数值分析与实验对比

为了验证物理数学模型的正确和基本假设的合理，采用有限体积法(Finite Volume MethodFVM)计算1.65 MW永磁萨登发电机祸合的流场及温度场。电机整机和内、外冷却气体的温升分布。在强迫风冷结构的冷却下，发电机高温升73.2 K，出现在下层绕组中点偏出风口位置。这是由于发电机腔内冷却气体直接吹拂绕组端部，帮助实现端部的有效散热，此时端部绕组的散热条件优于槽内绕组。此外，冷却气体在流经轴向风道时吸收热量，温度升高，临近出口位置的冷却风温升高于入口位置，故而绕组温升沿轴向呈现不对称趋势，出风端温升高于入风端。

    由于电机通过全功率变流器与电网相连，转子位置存在高次谐波，引起转子铁心、永磁体的发热。电机转子铁心、永磁体的温升分布。电机转子高温升59.6 K，出现在永磁体临近出风口位置。这是由于电机采用转子磁较间隙作为转子轴向风道，其尺寸较小、通过冷却风量较低(约占总冷却风量的11.8%)，转子侧温升受定子侧温升轴向分布的不均衡影响非常大。由计算结果可知，强迫风冷结构可以满足1.65 MW永磁萨登发电机的冷却需要，保证电机长期安全运行。

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