螺线管线圈式MEMS永磁电动机的热分析 |
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引用本文: | 黄志平,吴玉莹,王文斌,朱凯云,吴瀚枭,雷凯博,徐天彤.螺线管线圈式MEMS永磁电动机的热分析[J].航空动力学报,2023(10):2383-2394. |
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作者姓名: | 黄志平 吴玉莹 王文斌 朱凯云 吴瀚枭 雷凯博 徐天彤 |
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作者单位: | 北京航空航天大学航空发动机气动热力国家级重点实验室 |
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基金项目: | 航空发动机气动热力国家级重点实验室基金(6142702190509,6142702190510); |
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摘 要: | 针对一种螺线管线圈式MEMS(微机电系统)永磁电动机进行了热分析并给出了初步测温方案。介绍了此MEMS永磁电动机的总体设计方案,选用单晶硅衬底内二氧化硅绝缘的绕组达到散热性能优异的目的,利用ANSYS的稳态传热和静结构力学模块进行热固耦合模拟。在此基础上,通过数值模拟验证了电动机静子温度分布均匀,可将绕组和衬底视为无温度梯度。通过热固耦合模拟,得出不发生膨胀失配的最大工作温度为86℃和相应的最大发热损耗功率为2.83 W,据此预估电动机的额定工作性能,验证了本电动机的耐温能力和高功率密度潜力,最终设计的额定输出功率为0.362 W,计算的设计功率密度为0.117 W/g。
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关 键 词: | 电动机热分析 MEMS电动机 永磁电动机 MEMS螺线管线圈 膨胀失配 |
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