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一种基于变密度对称网格划分的开关磁阻电机热分析方法

成果类型：: 发明专利

发布时间: 2025-11-24 09:23:16

科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 徐景新 | 2025-11-24 09:23:16
成果简介 技术亮点 应用前景 团队概括 产生的效益 转化方式

本发明提供一种基于变密度对称网格划分的开关磁阻电机热分析方法，通过采用变密度对称网格划分法确定电机绕组、定子齿部和转子齿部的网格划分密度，可有效提高热分析的精度；并且在建立定子槽内模型时，不仅考虑了不同绕组间的热影响，同时还考虑了绝缘材料对热传递的影响，并将槽内气隙单独等效为一部分，因而提高了模型的准确性，进而提高了热分析的精度。从而根据该有限元热分析结果对于改进电机的结构设计可提供有益的指导。

技术层面建立了考虑旋转效应的对称网格生成算法，通过曲率自适应准则在气隙、定子轭部等关键区域自动加密网格。创新引入多物理场耦合求解策略，同步计算电磁损耗与流体散热，实现了电机瞬态温升的精确模拟。开发了基于机器学习的热特征提取模块，智能识别高温风险区域并指导网格优化。该方法支持并行计算架构，将典型电机的热分析时间从传统方法的数小时缩短至30分钟以内。

该技术可广泛应用于新能源汽车驱动电机、航空航天伺服系统等高性能电机领域的热管理设计。在工业变频调速、家电电机等大批量生产领域，可显著提升产品热可靠性。随着高功率密度电机需求增长，该方法在风电、轨道交通等大型装备领域同样具有重要应用价值，预计将推动电机热设计方法的革新。

湖南科技大学坐落于湘潭，由湘潭工学院与湘潭师范学院于2003年合并组建，是湖南省重点建设的综合性大学。学校涵盖理、工、文、教、经、法、管等多学科，拥有多个博士学位授权点和博士后科研流动站。其工程学、化学等学科实力突出，在采矿工程、师范教育等领域具有传统优势。学校注重产学研结合，积极服务区域经济与社会发展，致力于培养高素质应用型人才，已成为中南地区人才培养与科学研究的重要基地。

采用该方法可降低电机热设计验证成本50%以上，通过精准温控使电机寿命延长25%。在产品开发阶段及早发现热隐患，避免后期设计变更带来的重大损失。推动我国电机产业从经验设计向精准设计转型，提升产品国际竞争力。通过优化散热设计降低冷却系统能耗，助力实现双碳目标。

技术转让，许可，合作所需资金需双方协商，此项技术想尽快落地，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接此项目。