Analiza wydajności różnych rozwiązań konstrukcyjnych układu chłodzenia silnika elektrycznego do zabudowy w kole

• Autorzy: Będkowski B. , Madej J.

Warianty tytułu

EN

The efficency analysis of varius structural solutions of the wheel motor cooling system

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Praca prezentuje analizę wydajności różnych rozwiązań konstrukcyjnych układu chłodzenia silnika do zabudowy w kole pojazdu. Analiza została przeprowadzona na przygotowanych przestrzennych modelach obliczeniowych z wykorzystaniem narzędzia do obliczeń CFD. W wyniku przeprowadzonych badań symulacyjnych określono maksymalną temperaturę silnika dla różnych rozwiązań konstrukcji nośnej stojana dla różnych kształtów kanału płaszcza wodnego. Analizy dokonano dla stanu ustalonego przy stałych stratach odpowiadających pracy S1 silnika, oraz stałym przepływie medium chłodzącego. Obliczenia przeprowadzono budując osobne modele dyskretne dla każdego analizowanego przypadku. Przeprowadzone badania symulacyjne pokazały w jaki sposób dane zmiany konstrukcyjne wpływają na efektywność układu chłodzenia i posłużą do doskonalenia prototypu silnika do zabudowy w kole pojazdu.

EN

The analysis of the performance of various structural solutions of the cooling system for the in wheel car motor is presented in the work. The analysis was conducted on the prepared spatial calculation models using the CFD software. The maximum motor temperature for various solutions of the stator suport structure and for different shapes of the water jacket channel was determined as a result of simulation. The analysis for a steady state with constant losses corresponding to the S1 motor operation point and the constant flow of the cooling medium was carried out. The calculations were made by building separate discrete models for each analyzed case. The information how the structural changes affect the efficiency of the cooling system and how to improve the prototype of the in wheel car motor was given as a result of conducted thermal simulations.

Słowa kluczowe

PL

MES; CFD; obliczenia cieplne; układ chłodzenia; silnik w kole; napęd elektryczny

EN

FEM; CFD; thermal calculations; cooling system; wheel motor; electric drive

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
• Rocznik: 2018
• Tom: Nr 1 (117)
• Strony: 33--38
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys.

Twórcy

autor

Będkowski B.

• Instytut Napędów i Maszyn Elektrycznych KOMEL, Katowice

autor

Madej J.

• Akademia Techniczno-Humanistyczna, Bielsko-Biała

Bibliografia

• [1]. Będkowski B., Madej J. „Własności cieplne pakietu blach elektrotechnicznych - badania i symulacje. Maszyny Elektryczne Zeszyty Problemowe KOMEL, nr 2, 2015, s. 117-122.
• [2]. Będkowski B., Madej J. „Wyznaczenie zastępczej rezystancji cieplnej izolacji żłobkowej – badania i symulacje Maszyny Elektryczne - Zeszyty Problemowe KOMEL, 2015, s. 123-127.
• [3]. Będkowski B., Madej J. „Obliczenia cieplne wirujących maszyn elektrycznych - problemy modelowania. Maszyny Elektryczne Zeszyty Problemowe KOMEL, Nr 2/2017(114), 161-168.
• [4]. Hendershot J. R., Miller T. J. E. „Design of brushless permanent-magnet motors” Magna Physics Pub., 1994.
• [5]. Mejuto C., Mueller M., Shanel M., Mebarki A., Staton D.„Thermal modelling investigation of heat paths due to iron losses in synchronous machines” Proc. IEEE PEMD, 2008, s. 225–229.
• [6]. Mynarek P., Kowol M. „Analiza cieplna silnika PMSM za pomocą metody elementów skończonych i schematów cieplnych” Maszyny Elektryczne Zeszyty problemowe KOMEL 2014; 4(104): 49-54.
• [7]. Nategh S., Wallmark O., Leksell M., Zhao S. „Thermal Analysis of a PMaSRM Using Partial FEA and Lumped Parameter Modeling” IEEE Transactions on Energy Conversion, vol. 27, no. 2, 2012, s. 477-488.
• [8].Pełczewski W. „Zagadnienia cieplne w maszynach elektrycznych” Warszawa: PWT, 1956.
• [9]. SanAndres U., Almandoz G., Poza J., Ugalde G. „Design of Cooling Systems Using Computational Fluid Dynamics and Analytical Thermal Models ”Industrial Electronics. IEEE Transactions 2014; 8(61): 4383–4391.
• [10]. Zhang B., Qu R., Xu W., Wang J., Chen Y., Thermal Model of Totally Enclosed Water-Cooled Permanent Magnet Synchronous Machines for Electric Vehicle Applications, IEEE, Berlin, 2014: s. 2205-2211.
• [11]. Staton D. A., Electric Motor Cooling System Design, ICEM, Berlin, 2014.
• [12]. Siesing L., Reinap A., Andersson M., Thermal properties on high fill factor electrical windings: Infiltrated vs non infiltrated, IEEE, Berlin, 2014, s. 2218-2223.
• [13]. Soong W.L., Thermal Analysis of Electrical Machines:Limits and Heat Transfer Principles, Power Engineering Briefing Note Series, Lipiec 2008, s. 19-10.
• [14]. Miller T. J. E., SPEED's Electric Motors, University of Glasgow, 2002.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).