Analiza stanu ustalonego wymiany ciepła w silniku synchronicznym z magnesami trwałymi

• Autorzy: Lipiński S. , Zawilak J.

Warianty tytułu

EN

Steady state thermal analysis of a permanent magnet synchronous motor

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono analizę wymiany ciepła w silniku synchronicznym wzbudzanym magnesami trwałymi małej mocy o rozruchu bezpośrednim. Zaprezentowano model numeryczny obiektu oraz jego weryfikację doświadczalną. Model uwzględnia konwekcję naturalną i wymuszoną oraz przewodzenie ciepła wewnątrz silnika. Pominięto oddawanie ciepła poprzez promieniowanie jako nieznaczące ze względu na zbyt niską różnicę temperatur powierzchni i otoczenia. Analizę przeprowadzono w stanie ustalonym podczas pracy silnika ze znamionowym obciążeniem. Rozkład temperatury w silniku w stanie ustalonym obliczony metodą numeryczną porównano z wynikami pomiarów dokonanymi termoparami i pirometrami.

EN

The article contains an analysis of heat transfer in low power line-start synchronous motor. It includes numerical model of the object and its experimental verification. The model accounts for the natural and forced convection and heat conduction inside the motor. Heat transfer by radiation has been assumed as insignificant due to low temperature difference between frame’s surface and its surrounding. The analysis was performer for steady state operation at rated load. The temperature distribution in the motor during steady-state operation calculated numerically is compared with measurements taken with thermocouples and pyrometers.

Słowa kluczowe

PL

silnik synchroniczny; magnesy trwałe; rozruch bezpośredni; obliczenia numeryczne; analiza termiczna; obliczeniowa mechanika płynów

EN

synchronous motor; permanent magnets; line-start; numerical calculations; thermal analysis; computation fluid dynamics

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
• Rocznik: 2016
• Tom: Nr 3 (111)
• Strony: 53--58
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz, rys., tab.

Twórcy

autor

Lipiński S.

• Politechnika Wrocławska Katedra Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych ul. Smoluchowskiego 19, 50-372 Wrocław

autor

Zawilak J.

• Politechnika Wrocławska Katedra Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych ul. Smoluchowskiego 19, 50-372 Wrocław

Bibliografia

• [1]. M. Lefik: "Design of permanent magnet synchronous motors including thermal aspects", COMPEL: The International Journal for Computation and Mathematics in Electrical and Electronic Engineering, Vol. 34, No. 2, pp. 561–572, Emerald Group Publishing Limited, 2015.
• [2]. M. Faharani, E. Gockenbach, H. Borsi, K. Shäfer, M. Kaufhold: "Behavior of Machine Insulation Systems Subjected to Accelerated Thermal Aging Test", IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, Vol. 17, No. 5, 1364–1372, 2010.
• [3]. A. Boglietti, A. Cavagnino, Staton D., Shanel M., Mueller M., Mejuto C.: "Behavior of Machine Insulation Systems Subjected to Accelerated Thermal Aging Test", IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, Vol. 17, No. 5, 1364–1372, 2010.
• [4]. Y. Çengel, A. Ghajar: "Heat and Mass Transfer Fundamentals & Applications", McGraw Hill Education, 5th edition, Chapter Five: External Forced Convection, 307–378 , 2015.
• [5]. ANSYS Maxwell 16.2, "Maxwell 2D Technical Notes – Transient Simulation", Maxwell Online Help
• [6]. ANSYS CFX 16.2, "CFX Modelling Guide & Theory Guide", ANSYS Help Viewer.
• [7]. F. R. Menter, M. Kuntz, R. Langtry: "Ten years of industrial experience with the SST turbulencje model", Turbulence, Heat and Mass Transfer 4, Begell House Inc., 2003.
• [8]. P. Mynarek, M. Kowol: "Metoda homogenizacji uzwojeń wsypywanych w maszynach elektrycznych", Maszyny Elektryczne – Zeszyty Problemowe, 149-154, Nr 1/2015 (105).
• [9]. ANSYS Fluent 16.2, "Fluent Theory Guide", ANSYS Help Viewer.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę