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

• Autorzy: Będkowski Bartłomiej , Madej Jerzy

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 oraz dla różnych kształtów kanału płaszcza wodnego. Analizy dokonano dla stanu ustalonego przy stałych stratach, odpowiadających pracy S1 silnika, oraz przy 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 support 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: Wydawnictwo "Druk-Art" SC
• Czasopismo: Napędy i Sterowanie
• Rocznik: 2019
• Tom: R. 21, nr 3
• Strony: 119--123
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Będkowski Bartłomiej

• Instytut Napędów i Maszyn Elektrycznych KOMEL

autor

Madej Jerzy

• Akademia Techniczno-Humanistyczna, Wydział Budowy Maszyn i Informatyki, Katedra Podstaw Budowy Maszyn

Bibliografia

• [1] Będkowski B., Madej J.: Własności cieplne pakietu blach elektrotechnicznych – badania i symulacje. „Zeszyty Problemowe – Maszyny Elektryczne” 2/2015.
• [2] Będkowski B., Madej J.: Wyznaczenie zastępczej rezystancji cieplnej izolacji żłobkowej – badania i symulacje. „Zeszyty Problemowe – Maszyny Elektryczne” 2/2015.
• [3] Będkowski B., Madej J.: Obliczenia cieplne wirujących maszyn elektrycznych – problemy modelowania. „Zeszyty Problemowe – Maszyny Elektryczne” 2/2017.
• [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.
• [6] Mynarek P., Kowol M.: Analiza cieplna silnika PMSM za pomocą metody elementów skończonych i schematów cieplnych. “Zeszyty Problemowe – Maszyny Elektryczne” 4/2014.
• [7] Nategh S., Wallmark O., Leksell M., Zhao S.: Thermal Analysis of a PMaSRM Using Partial FEA and Lumped Parametr Modeling. „IEEE Transactions on Energy Conversion” vol. 27, no. 2, 2012.
• [8] Pełczewski W.: Zagadnienia cieplne w maszynach elektrycznych. PWT, Warszawa 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 8(61)/2014.
• [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.
• [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.
• [13] Miller T.J.E.: SPEED’s Electric Motors. University of Glasgow, 2002.
• [14] Dukalski P., Fręchowicz A.: Napęd pojazdu elektrycznego z dwustrefowym silnikiem BLDC. Śląskie Wiadomości Elektryczne, Katowice 2011.