5.5  小结

建立永磁缓速器系统在不同工况下的电-磁-热-流多场耦合及其耦合数学模型，对永磁缓速器耦合场进行可视化分析。数值分析法研究永磁缓速器瞬态和稳态时的制动力矩和温度特性，为缓速器系统的制动效率、传热效率、防止失磁及结构优化提供分析工具，解决长期制约缓速器发展的理论问题。得到以下结论：

1）应用电磁场有限元分析软件JMAG-Designer分析永磁缓速器电磁场、温度场及其耦合场，并将模拟计算值与试验值进行对比，验证了用JMAG-Designer对缓速器电-磁-热场模拟计算的可行性。通过对永磁缓速器进行2D和3D瞬态电磁场分析，得到了可视化的磁场分布和涡流分布，从中可以看出缓速器工作时气隙磁场存在类似于电枢反应的不对称性。通过对比制动力矩的求解结果，表明3D模型计算时间长，但计算结果与试验值吻合较好，计算精度高。

2）应用计算流体力学（CFD）数值计算软件ANASYS-CFX对永磁缓速器流-热场3D模型进行了仿真。以缓速器冷却液管道的出、入口压差或冷却液管道壁面温度为指标，判断计算结果是否与网格无关，获得了缓速器定子温度场分布。冷却液管道内壁面液流流向分布的轴向平均努塞尔数不断减小，造成定子出口处冷却液温度偏高。应用参数化计算方法，获得了冷却液流量、入口冷却液管道高度及定子厚度和定子最高温度之间的关系曲线，表明冷却液流量和定子厚度对定子温度分布影响最大。采用热-流耦合计算方法，考虑转子高速旋转会加速气隙热量传导的因素，得到永磁体的温度场分布，分析了冷却液流量和制动功率对永磁体最高温度的影响。(https://www.daowen.com)

3）采用半拉格朗日运动坐标系，用欧拉静止坐标系定义液体流速，用拉格朗日坐标系计算时间导数项，分析了永磁缓速器的电-磁-热-流场耦合计算，表明耦合计算结果更接近试验值。