《太空飛行器飛輪儲能用高速永磁電機轉子動態溫度場研究》是依託浙江大學，由周晶擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：太空飛行器飛輪儲能用高速永磁電機轉子動態溫度場研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：周晶
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
太空飛行器系統中特有的失重、低風阻環境為通過高速飛輪技術構建航天電源系統中高可靠性、高轉換效率、高功率密度儲能裝置提供了有利條件。電機系統的高速化是提升航天飛輪儲能系統功率密度的關鍵，與之相關的真空環境下飛輪儲能高速電機轉子損耗與散熱機理是本項目的主要內容。本項目研究工作包括：①基於太空飛行器飛輪儲能的電力電子變換器拓撲，聯合電機模型進行系統仿真。根據三維瞬態多物理場耦合計算理論，對高速永磁電機轉子渦流損耗進行分析。②以電機內部損耗作為離散熱源，結合冷卻介質流體特性與溫度場分布之間的互動關係，研究電機轉子溫度場靜動態分布規律。③構建適用於高速永磁電機轉子溫度場的動態監測系統，探究複雜電磁負荷下高速電機內部熱流的相互作用和擴散機理。通過項目的研究，歸納出飛輪儲能系統內多物理場之間的非線性關係與耦合機理，構建相應的快速計算與分析方法，為太空飛行器飛輪用高速電機散熱結構的最佳化設計提供支撐。
結題摘要
太空飛行器系統中特有的失重、低風阻環境為通過高速飛輪技術構建航天電源系統中高可靠性、高轉換效率、高功率密度儲能裝置提供了有利條件。電機系統的高速化是提升航天飛輪儲能系統功率密度的關鍵，與之相關的真空環境下飛輪儲能高速電機轉子損耗與散熱機理是本項目的主要內容。本項目研究工作包括：①基於太空飛行器飛輪儲能的電力電子變換器拓撲，聯合電機模型進行系統仿真。根據三維瞬態多物理場耦合計算理論，對高速永磁電機轉子渦流損耗進行分析。②以電機內部損耗作為離散熱源，結合冷卻介質流體特性與溫度場分布之間的互動關係，研究電機轉子溫度場靜動態分布規律。③構建適用於高速永磁電機轉子溫度場的動態監測系統，探究複雜電磁負荷下高速電機內部熱流的相互作用和擴散機理。通過項目的研究，歸納出飛輪儲能系統內多物理場之間的非線性關係與耦合機理，構建相應的快速計算與分析方法，為太空飛行器飛輪用高速電機散熱結構的最佳化設計提供支撐。
