Analiza comparativă a metodelor de calcul termic pentru motoarele cu magnet permanent cu răcirea ventilatorului
Pentru a compara și a analiza fezabilitatea diferitelor metode de calcul termic în proiectarea termică a motoarelor și în aplicații inginerești, această lucrare are ca obiect de cercetare un motor cu magnet permanent cu răcire cu aer auto-ventilator și analizează fluxul de lucru al ventilatorului, creșterea temperaturii motorului. Metoda de lucru analitică și metoda volumului finit sunt utilizate pentru a calcula volumul de aer de lucru nominal al ventilatorului motorului, iar distribuția vitezei întregului domeniu fluid al motorului se obține prin metoda volumului finit. Pe baza calculului fluidului, metoda echivalentă a căii termice și metoda volumului finit sunt utilizate, respectiv. Creșterea temperaturii este estimată. Prin compararea valorilor calculate cu valorile măsurate, cele două metode au o anumită credibilitate. Metoda volumului finit este mai potrivită pentru îmbunătățirea și optimizarea designului motorului. Metoda analitică poate fi utilizată pentru proiectarea motorului derivat și pentru evaluarea preliminară a programului.
Odată cu dezvoltarea economiei și a societății, protecția mediului cu emisii reduse de carbon și conservarea energiei de înaltă eficiență au devenit centrul atenției în toate domeniile vieții. Dintre acestea, motoarele cu magnet permanent cu pământuri rare au beneficiat de o atenție sporită și de o aplicație datorită structurii simple, dimensiunilor mici, greutății reduse și eficienței ridicate. 2]. În domeniul tranzitului feroviar, pentru a proteja eficient magneții permanenți, motorul cu magnet permanent adoptă în general o structură complet închisă, ceea ce duce la un mediu slab de disipare a căldurii motorului; în plus, creșterea densității de putere a motorului determină pierderea volumului unitar generat de motor în timpul funcționării, ceea ce va agrava motorul. Temperatura fiecărei părți este mărită. Temperaturile mai ridicate pot provoca daune grave funcționării în siguranță a motorului odată ce magnetul permanent este demagnetizat ireversibil. Fiind componenta principală a vehiculelor de transport feroviar, calculul exact și estimarea domeniului temperaturii interne a motorului reprezintă o bază solidă pentru asigurarea funcționării în siguranță a motorului, economisirea costurilor de proiectare și scurtarea ciclului de dezvoltare. Metodele de proiectare termică a motorului includ, în principal, metoda simplificată a formulei, metoda echivalentă a căii termice, metoda rețelei termice și metoda numerică de calcul. Aceste metode au avantaje și dezavantaje în ceea ce privește precizia calculului și ciclul de proiectare.
Pentru a studia fezabilitatea și eficacitatea diferitelor metode de calcul în proiectarea termică a motoarelor și în aplicațiile de inginerie practică, această lucrare are ca obiect de cercetare un motor de tracțiune sincrone cu motor permanent permanent, închis, cu ventilator, complet închis, și compară metodele de proiectare termică motorul. . În această lucrare se utilizează metoda analitică și metoda de calcul al simulării pentru a calcula și a compara creșterea temperaturii motorului. În primul rând, ventilatorul motorului și canalul său de debit sunt calculați și simulați analitic de câmpul fluid tridimensional, astfel încât ventilatorul să poată fi produs în condiții de lucru nominale. Volumul de aer este apoi calculat și analizat pe baza rezultatelor calculului câmpului fluid prin metoda căii termice și metoda volumului finit [7-9]. Motorul rotorului cu magnet permanent nu generează în principiu căldură și se adoptă metoda analitică bazată pe traiectoria termică echivalentă cu două căi termice. Metoda de calcul este simplă, iar creșterea temperaturii înfășurării statorului poate fi rapid estimată. Se evaluează preliminar dacă proiectarea schemei electromagnetice a motorului este rezonabilă; bazată pe calculul de simulare a metodei volumului finit, poate analiza și evalua câmpul global de temperatură și câmpul de temperatură al motorului, ceea ce este mai favorabil îmbunătățirii și optimizării schemei motorii.
