Dom > Novosti > Sadržaj
Хлађење електричног мотора
Aug 22, 2017

У овом примеру се испитује хлађење електромотора.    Мотор се састоји од ротирајућих и стационарних делова.    Он се загрева због преноса топлоте са мотора на који је монтиран и због грејања на трење у лежајевима вратила.    Хлађење се постиже помоћу завојница монтираних у кућишту и у мањој мери помоћу ваздушног јаза између ротирајућих и стационарних компоненти

Резултати указују на то да је потребно додатно хлађење за овај дизајн мотора и мотора.

 

Задатак генерисане дистрибуције електричне енергије се генерално постиже скупом генератора који се састоји од мотора са унутрашњим сагоријевањем (ИЦ) заједно са електричним мотором. Хлађење електромотора је изазовни задатак. Осим топлоте ослобађене од калемова, мотори добијају додатни топлотни флукс из приложеног ИЦ мотора. Ваздушни јаз који је затворен између ротора и стационарних компонената (статор и кућиште), генерално је врло мали и не доприноси значајном значају за процес хлађења.

Када је то случај, вода за хлађење кружи кроз завојнице у кућишту мотора како би се расипала топлота.   Овај примјер симулира једну такву ситуацију и предвиђа дистрибуцију топлотног оптерећења на различитим компонентама електричног мотора. Резултати рачунања пружају детаљан увид у процес хлађења мотора и могу се користити за вођење дизајна алтернативних стратегија за ефикасно хлађење мотора.

2010072311532334925.jpg

Користећи ФЛУЕНТ, анализира се периодични сектор од 30 степени мотора.    Обрачунски домен (слика 1) се састоји од вратила мотора, ротора, стора, магнета, кућишта мотора, адаптера вратила и кућишта који се користе за причвршћивање мотора на мотор. Статор, који није приказан на слици, лежи унутар ротора и кућишта, који се протеже од региона испод магнета до региона унутар спољног дела кућишта мотора. Има пресек са облику   слово "И".    Са изузетком статора, све чврсте компоненте мотора симулирају се као проводни зидови (чврсте зоне), кроз које се решава енергетска једначина.

Ротор је одвојен од кућишта мотора и статора помоћу зрачног размака (плава). Садржи пар магнета (црвена) која се ротира са ротором. Мотор се причвршћује на мотор помоћу кућишта и адаптера вратила. Вијци који се користе за повезивање, са попречним пресечцима приказаним зеленим, преносе значајну количину топлоте са мотора на мотор. Прекидачи између адаптера и носача мотора се користе да би се смањио овај пренос топлоте.

2010072311540031867.jpg

На спољашњим површинама кућишта се примењују гранични услови конвектног преноса топлоте. Расхладни калемови, монтирани у кућиште мотора, такође су моделирани помоћу овог граничног стања. Температуре су наведене на површинама адаптера. Лице површина адаптера које су прекривене бртвама моделиране су коришћењем граничног стања танког зида. Ово посебно гранично стање омогућава танак слој   проводника (проводника) између спољашње границе (мотора) и зона течности или проводних зидова (адаптера) у унутрашњости домена.    Кружне спојне површине описују се граничним условима константне температуре.    Површине стора се третирају као спољашње границе са променљивом температуром у радијалном правцу.

Слика 2 приказује контуре температуре на вратилу и кућишту мотора.    Контуре температуре илуструју утицај топлоте на ове компоненте из мотора. Контуре температуре на ротору приказане су на слици 3. Већа температура се може видети у доњем десном углу (и у мањој мери, у доњем левом углу) ротор. То се углавном односи на грејање са адаптера вратила, а делом због извора топлоте који је укључен да представља грејање на трење на месту лежишта вратила. Контуре температуре на магнетима приказане су на слици 4. Они илуструју да су региони најближи мотору (ниже десно) добијају неадекватно хлађење у поређењу са онима на другим местима.

2010072311550168396.jpg2010072311551357133.jpg

Укратко, ЦФД анализа електричног мотора монтираног на ИЦ мотор показала је да су водене калемове ефикасно у хлађењу само дијелу одсека мотора - оног који

је далеко од мотора. Регије мотора најближих моторима (магнети, ротор и кућиште) су показале доследно веће температуре због директног утицаја топлоте кроз адаптере и гријања фрикцијом у лежајевима. Израчунати резултати показали су да би додатна хлађења или топлотна заштита била потребна у адаптерима кућишта како би се избегло оштећење магнета на страни мотора. Поред тога, већи проток течности кроз цев са стране мотора донио би боље хлађење на страни мотора мотора.