题目：高空电机的内热研究及温度场分析

电机运行时产热、传热、散热过程涉及到导热、对流、辐射三种热量传递方式。对于在地面运行的电机，主要依赖空气对流换热的形式把热量带走。然而，在空气密度小，气压低、大气极其稀薄等近似真空环境下，虽然电机内部热源分布和传热途径大致一样，但是电机的热量散失则主要依赖辐射换热，对流换热成为次要因素。在这种情况下，电机的温升曲线以及温度场分布也随之发生变化。温升过高会影响电机的运行性能，对于线圈绕组漆包线，浸渍漆，出线套等材料的绝缘性能更是一个严峻的考验。因此，分析电机的内热交换情况，计算出电机的温度场分布，为今后的电机设计和可靠性检验提供行之有效的理论依据成为本论文的重点内容。 论文对于高空电机的内热研究和温度场分析，首先分析了电机运行时的能量转换关系和热源分布，推导了电机由通电启动到稳态运行这一过程的温度变化规律，然后深入研究了电机内部的传热途径，建立电机热网络图，从热本质上分析了热量在电机内部的传递规律，并借助Ansys计算出电机在真空中额定运行时的温度场分布。在辐射散热上，建立了电机在高空运行的辐射换热空间几何模型，借助Stefan-Boltzmann定律推导出电机与太空中各天体间的通用辐射换热方程，修正了课题早前已有的换热公式。论文最后设计了一个电机热场分析系统，只要在界面上输入电机参数和换热环境参数，系统就会自动进行热场分析，节省了大量的传统工作时间。