Tytuł pozycji:
Three-dimensional thermal model of a line-start permanent magnet synchronous motor using computational fluid dynamics
An analysis of heat transfer in a low power line-start permanent magnet synchronous motor is presented. A three-dimensional numerical model together with its experimental verification are reported. The model takes into account the mixed convection and heat conduction inside the motor. Radiative heat transfer is assumed to be negligible due to relatively low temperature difference between the motor’s surface and the environment. The analysis was performed for steady state operation conditions at rated load. To determine the loss density distribution in the motor, electromagnetic calculations were performed. The temperature distribution on the surface of the frame in a steady state calculated numerically was compared with pictures taken with an infrared camera. To verify the thermal images four thermocouples placed on the frame were used. Furthermore, the surface temperature of the rotor was measured using pyrometers.
W pracy opisano analizę wymiany ciepła w silniku synchronicznym małej mocy o rozruchu bezpośrednim i jego otoczeniu. Zaprezentowano trójwymiarowy numeryczny model cieplny obiektu oraz jego weryfikację doświadczalną. Model uwzglednia konwekcję naturalna i wymuszoną oraz przewodzenie ciepła wewnątrz silnika. Oddawanie ciepła przez promieniowanie pominięto, jako nieznaczące ze względu na zbyt niską róźnicę temperatur powierzchni i otoczenia. Analizę przeprowadzono w stanie ustalonym podczas pracy silnika ze znamionowym obciążeniem. W celu wyznaczenia rozkładu gęstości strat w silniku wykonano obliczenia na modelu elektromagnetycznym. Rozkład temperatury na powierzchni korpusu w stanie ustalonym obliczony metodą numeryczną i porównano ze zdjęciami wykonanymi kamerą termowizyjną. Do weryfikacji termogramów uzyskanych przy pomocy kamery termowizyjnej wykorzystano cztery termopary umieszczone w korpusie. Ponadto zmierzono temperaturę powierzchni czołowej wirnika wykorzystujac pirometry.
Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).
