Anàlisi comparativa dels mètodes de càlcul tèrmic per a motors d'imant permanent amb ventilació
Per tal de comparar i analitzar la viabilitat dels diferents mètodes de càlcul tèrmic en el disseny del motor tèrmic i l'aplicació d'enginyeria, aquest article porta un motor magnètic permanent refredat per aire propi d'autopromoció com a objecte d'investigació i analitza el flux de treball dels ventiladors, el camp del fluid del motor i augment de la temperatura del motor El mètode de treball analític i el mètode de volum finit s'utilitzen per calcular el volum d'aire nominal del ventilador del motor i la distribució de la velocitat del domini fluid del motor s'obté pel mètode del volum finit. Sobre la base del càlcul de fluids, s'utilitza el mètode de via tèrmica equivalent i el mètode de volum finit respectivament. S'estima l'augment de temperatura. Comparant els valors calculats amb els valors mesurats, els dos mètodes tenen certa credibilitat. El mètode de volum finit és més adequat per a la millora del disseny i l'optimització del motor. El mètode analític es pot utilitzar per al disseny del motor derivat i per a l'avaluació preliminar del programa.
Amb el desenvolupament de l'economia i la societat, la protecció mediambiental amb baix contingut en carboni i la conservació d'energia d'alta eficiència s'han convertit en el focus d'atenció en tots els àmbits de la vida. Entre ells, els motors d'imants permanents de terres rares han rebut una gran atenció i aplicació degut a la seva senzilla estructura, mida reduïda, pes lleuger i alta eficiència. 2]. En el camp del trànsit ferroviari, per tal de protegir eficaçment els imants permanents, el motor de l'imant permanent adopta generalment una estructura completament tancada, que condueix a un mal entorn de dissipació de calor del motor; a més, l'augment de la densitat de potència del motor provoca la pèrdua del volum unitari generat pel motor durant l'operació, cosa que agreujarà el motor. S'incrementa la temperatura de cada part. Les temperatures més altes poden causar greus danys a l'operació segura del motor una vegada que l'imant permanent es desmagnetitzi de manera irreversible. Com a component bàsic dels vehicles de trànsit ferroviari, el càlcul i l'estimació precises del camp de temperatura interna del motor constitueixen una base sòlida per assegurar el funcionament segur del motor, estalviant el cost del disseny i escurçant el cicle de desenvolupament. Els mètodes de disseny tèrmic del motor inclouen principalment el mètode simplificat de fórmula, el mètode equivalent de la via tèrmica, el mètode de la xarxa tèrmica i el mètode de càlcul numèric. Aquests mètodes tenen avantatges i desavantatges en termes de precisió de càlcul i cicle de disseny.
Per estudiar la viabilitat i l'eficàcia de diferents mètodes de càlcul en el disseny de motors tèrmics i d'enginyeria pràctica, aquest article porta un motor de tracció síncron permanent imant totalment tancat refrigerat per ventiladors com a objecte de recerca i compara els mètodes de disseny tèrmic de el motor. . En aquest article, el mètode analític i el mètode de càlcul de simulació s'utilitzen per calcular i comparar l'augment de la temperatura del motor. En primer lloc, el ventilador del motor i el seu canal de flux són analíticament calculats i simulats pel camp de fluid tridimensional, de manera que el ventilador es pot produir sota la condició de treball nominal. El volum de l'aire es calcula i analitza a partir dels resultats del càlcul de camps fluids pel mètode de la via tèrmica i el mètode de volum finit [7-9]. El rotor del motor imant permanent no genera calor, i s'adopta el mètode analític basat en la via tèrmica equivalent a dues fonts de calor. El mètode de càlcul és senzill i es pot estimar ràpidament l'augment de la temperatura del devanament de l'estator. Es jutja preliminarment si el disseny del motor electromagnètic del motor és raonable; basat en el càlcul de simulació del mètode de volum finit, es pot analitzar i avaluar el camp de fluid global i el camp de temperatura del motor, que és més propici per a la millora i optimització del motor.
