Primerjalna analiza toplotnih računskih metod za motorje s trajnim magnetom z hlajenjem ventilatorjev
Za primerjavo in analizo izvedljivosti različnih toplotnih metod izračunavanja toplotne zasnove motorja in inženirske aplikacije, je ta papir kot raziskovalni objekt vgrajen kot ventilatorski zračno hlajen motor s trajnim magnetom, ki analizira njegov delovni tok ventilatorja, motorno fluidno polje in dvig temperature motorja. Analitično delovno metodo in metodo končnih prostornin uporabljamo za izračun nazivne prostornine delovnega zraka motornega ventilatorja, hitrostno porazdelitev celotne domene tekočine motorja pa s pomočjo metode končnih prostornin. Na podlagi izračuna tekočine uporabljamo ekvivalentno termično pot in metodo končnih volumnov. Ocenjuje se dvig temperature. S primerjavo izračunanih vrednosti z izmerjenimi vrednostmi imata obe metodi določeno verodostojnost. Metoda končnih volumnov je bolj primerna za izboljšanje in optimizacijo motorja. Analitična metoda se lahko uporabi za načrtovanje izvedenega motorja in predhodno vrednotenje programa.
Z razvojem gospodarstva in družbe so nizkoogljična zaščita okolja in visoko učinkovita varčevanje z energijo postali središče pozornosti na vseh področjih življenja. Med njimi so redki zemeljski motorji s stalnim magnetom prejeli veliko pozornosti in uporabe zaradi svoje preproste strukture, majhnosti, majhne teže in visoke učinkovitosti. 2]. Na področju železniškega prevoza, da bi učinkovito zaščitili trajne magnete, motor s trajnimi magneti običajno sprejme popolnoma zaprto strukturo, kar vodi do slabega okolja za odvajanje toplote motorja; poleg tega povečanje gostote moči motorja povzroči izgubo prostornine enote, ki jo motor povzroči med delovanjem, kar bo poslabšalo motor. Temperatura vsakega dela se poveča. Višje temperature lahko resno poškodujejo varno delovanje motorja, ko je trajni magnet nepovratno demagnetiziran. Natančen izračun in ocena notranjega temperaturnega polja motorja kot temeljna komponenta železniških tranzitnih vozil predstavlja trdne temelje za zagotavljanje varnega delovanja motorja, varčevanje pri načrtovanju in skrajšanje razvojnega cikla. Metode toplotne zasnove motorjev v glavnem vključujejo poenostavljeno metodo formule, ekvivalentno metodo toplotne poti, metodo toplotne mreže in metodo numeričnega izračuna. Te metode imajo prednosti in slabosti v smislu natančnosti izračuna in cikla načrtovanja.
Za proučevanje izvedljivosti in učinkovitosti različnih računskih metod v toplotnem načrtovanju motorjev in praktičnih inženirskih aplikacijah je v tem članku kot samostojen raziskovalni objekt uporabljen samostojen ventilatorsko hlajen popolnoma zaprt sinhroni vlečni motor s trajnimi magneti in primerja metode toplotne zasnove. motor. . V tem prispevku uporabljamo analitično metodo in metodo simulacijskega izračuna za izračun in primerjavo temperaturnega dviga motorja. Prvič, ventilator motorja in njegov pretočni kanal sta analitično izračunana in simulirana s tridimenzionalnim fluidnim poljem, tako da se lahko ventilator proizvaja pod nazivnim delovnim pogojem. Nato se izračuna in analizira prostornina zraka na podlagi rezultatov izračuna tekočinskega polja s pomočjo metode termične poti in metode končnih prostornin [7-9]. Rotor motorja s trajnimi magneti v osnovi ne proizvaja toplote, sprejeta pa je tudi analitična metoda, ki temelji na ekvivalentni toplotni poti izvora toplote. Metoda izračuna je enostavna, temperaturni dvig statorskega navitja pa se lahko hitro oceni. Predhodno se presoja, ali je elektromagnetna shema motorja smiselna; Na podlagi simulacijskega izračuna metode končnih prostornin lahko analizira in oceni globalno polje tekočine in temperaturno polje motorja, kar je bolj ugodno za izboljšanje in optimizacijo motorne sheme.
