Skip to main content
SUPERVISOR
Mohsen DavazdahEmami,Mehdi Moallem
محسن دوازده امامی (استاد راهنما) مهدی معلم (استاد مشاور)
 
STUDENT
Ayyub Ramezani dobani
ایوب رمضانی دوبانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

Investigating and Modeling the Heat Transfer of the Electric Machine of the Reluctance Switch Using the Simulation of CFD
Thermal dissipation in electrical machines causes heat generation and temperature rise in their various components, and these factors reduce the life of the machine . Increasing the temperature in the machine can damage the coil insulation, which in turn causes unallowed thermal stresses, sound noise, reduction of efficiency, and even allowed tolerance changes. On the other hand, the thermal resistance of the engine causes reduction of the temperature and better heat transfer in the engine. Therefore, the prediction of the electric motor’s temperature behavior can help us design the cooling system of our electric machine optimally. Reliable switching motors had attracted a lot of attention because of their unique properties. In this project, the thermal analysis of the reluctance switch electric motor is considered in a three dimensional and steady state manner. In which the air gap between the rotor and the stator is modeled with the help of computational fluid dynamics. The software used in this simulation ANSYS-CFX is suitable for simulating rotating objects. The obtained results are for the rotational speeds of 1000, 1500, and 2000 rpm for a 12/8 reluctance switch motor. The simulations illustrate that the maximum temperature for the rotational speed of 1000 rpm is equal to 343/ 1K (or 70/1?c)in the coil, and for 1500 and 2000 rpm, the maximum temperature in the motor’s rotor are 348K (or 75 ?c ) and 350.4k (or 77/4?c ) respectively. This is due to the reduction of copper losses in the coil and losses growth in the stator core and the rotor.Reduction of stator and rotor core losses due to increased frequency and maximum magnetic flux and reduction of copper losses due to high voltage rise at high speeds. Finally, the engine’s temperature contours that provide a precise temperature distribution across the engine, are mentioned as well. Keywords: Electric motor, Computational Fluid Dynamics, reluctance switch , Heat transfer , Thermal loss
: اتلاف حرارتی در ماشین‌های الکتریکی باعث تولید حرارت و افزایش دما در اجزای مختلف آنها می‌شود و این عوامل باعث کاهش عمر ماشین و گاهی از کار افتادگی آن می‌گردد. افزایش دما در ماشین می‌تواند باعث صدمه دیدن عایق سیم‌پیچ شود که این به نوبه خود موجب بروز تنش‌های حرارتی غیر‌مجاز، نویز‌صوتی، کاهش بازده وحتی تغییر رواداری مجاز می‌شود. از طرفی کاهش مقاومت حرارتی موتور موجب کاهش دما و انتقال حرارت بهتر در موتور می‌گردد. بنابراین پیش‌بینی رفتار دمایی موتور الکتریکی می‌تواند در طراحی بهینه سیستم خنک‌کننده موتور ما را یاری کند. موتورهای سوییچ رلکتانس SRM توجه بسیاری را به دلیل خواص منحصر بفردشان به خود جلب کرده‌اند. در این پروژه به آنالیز حرارتی موتور الکتریکی سوییچ رلکتانس به صورت سه بعدی و پایا پرداخته‌شده ‌است که در آن فاصله هوایی بین روتور و استاتور با کمک دینامیک سیالات محاسباتی مدل می شود. نرم‌افزار استفاده شده در این شبیه‌سازیANSYS-CFX است که برای شبیه سازی مسائلی با جسم دوار مناسب می‌باشد. نتایج به دست آمده برای سرعت‌های دورانی ????، ???? و ???? دور بردقیقه در این پایان‌نامه برای موتور سوئیچ رلکتانس ?/?? ارائه شده است. شبیه‌سازی صورت گرفته نشان می‌هد که بیشینه دما برای سرعت دورانی ???? دور بر دقیقه برابر K?/??? (یا ??/??) در سیم‌پیچ اتفاق می‌افتد و برای ???? و ???? دور بر دقیقه بیشینه دما به ترتیب برابر K??? (یا ???) و K?/??? (یا ??/??) در رتور موتور می‌باشد که دلیل آن کاهش تلفات مسی در سیم‌پیچ و افزایش تلفات در هسته استاتور و رتور می‌باشد. کاهش تلفات هسته استاتور و روتور به دلیل افزایش فرکانس وپیک شار مغناطیسی و کاهش تلفات مسی به دلیل افزایش ولتاژ در سرعت‌های بالا می‌باشد. همچنین کانتورهای دمایی موتور در این شیبه‌سازی به ما توزیع دمایی دقیقی در سراسر موتور ارائه می‌دهد.کلمات کلیدی: موتور الکتریکی، دینامیک سیالات محاسباتی ، سوئیچ رلکتانس، انتقال حرارت، اتلاف حرارتی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی