飞轮储能用高速永磁电机的热网络研究

微特电机 ›› 2026, Vol. 54 ›› Issue (8): 8-12.

飞轮储能用高速永磁电机的热网络研究

王廷辉¹,谢洪生²,年恒震²,佟文明¹

1. 沈阳工业大学国家稀土永磁电机工程技术研究中心,沈阳 110870;2. 沈阳微控飞轮技术股份有限公司,沈阳 110178

出版日期:2026-08-28 发布日期:2026-08-28
作者简介:王廷辉(2000—) ,男,硕士研究生,研究方向为高速永磁电机转子涡流损耗及温升。谢洪生(1982—) ,男,高级工程师,研究方向磁悬浮高速储能飞轮设计开发。年恒震(1993—),男,工程师,研究方向磁悬浮高速电机设计开发。佟文明(1984—) ,男,教授,博士生导师,研究方向为高性能永磁电机及其控制。
基金资助:
沈阳市科技计划项目

Research on Thermal Network of High-Speed Permanent Magnet Motor for Flywheel Energy Storage

WANG Tinghui¹, XIE Hongsheng², NIAN Hengzhen², TONG Wenming¹

1. National Engineering Research Center for Rare-Earth Permanent Magnet Motor,Shenyang University of Technology,Shenyang 110870,China; 2.Shenyang Vycon Flywheel Technology Co. ,Ltd. ,Shenyang 110178,China

Online:2026-08-28 Published:2026-08-28

摘要/Abstract

摘要： 针对飞轮储能用高速永磁电机的充放电循环工况,由于电机热时间常数远大于工作周期,温度呈现出周期性波动平衡,而非恒定稳态。为实现温度场的快速计算,本文采用加权平均损耗法,将瞬态循环工况下的损耗按时间加权平均,转化为恒定热源。构建了基于等效热网络法的电机模型,并利用 MATLAB 进行计算,求解节点热平衡方程组,最终得到电机各节点温度。将计算结果与仿真对比,验证了该方法的有效性与可靠性。

关键词: 飞轮储能, 高速永磁电机, 加权平均损耗法, 热网络

Abstract: Aiming at the charging and discharging cycle conditions of high-speed permanent magnet motor for flywheel energy storage, because the thermal time constant of the motor is much larger than the working cycle, the temperature presents a periodic fluctuation balance,rather than a constant steady state. In order to realize the rapid calculation of the temperature field,this paper uses the weighted average loss method to convert the loss under the transient cycle condition into a constant heat source according to the time weighted average. The model of the motor based on the equivalent thermal network method was constructed,and the MATLAB was used to calculate and solve the node heat balance equations, and finally the temperature of each node of the motor was obtained. The validity and reliability of the method are verified by comparing the calculation results with the simulation.

Key words: flywheel energy storage, high speed permanent magnet motor, weighted average loss method, thermal network

中图分类号:

TM351

王廷辉, 谢洪生, 年恒震, 佟文明. 飞轮储能用高速永磁电机的热网络研究[J]. 微特电机, 2026, 54(8): 8-12.

WANG Tinghui, XIE Hongsheng, NIAN Hengzhen, TONG Wenming. Research on Thermal Network of High-Speed Permanent Magnet Motor for Flywheel Energy Storage[J]. Small & Special Electrical Machines, 2026, 54(8): 8-12.

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