Spas ji bo serdana Nature.com.Hûn guhertoyek gerokek bi piştgirîya CSS-ya sînorkirî bikar tînin.Ji bo ezmûna çêtirîn, em pêşniyar dikin ku hûn gerokek nûvekirî bikar bînin (an jî Moda Lihevhatinê ya di Internet Explorer de neçalak bikin).Di vê navberê de, ji bo misogerkirina piştgirîya domdar, em malperê bêyî şêwaz û JavaScript nîşan didin.
Ji ber lêçûnên xebitandinê û dirêjahiya motorê, stratejiyek rêveberiya termal a motorê pir girîng e.Vê gotarê ji bo motorên induksiyonê stratejiyek rêveberiya termal pêşxistiye da ku domdariya çêtir peyda bike û karbidestiyê baştir bike.Wekî din, lêkolînek berfireh a wêjeya li ser rêbazên sarbûna motorê hate kirin.Wekî encamek bingehîn, hesabek germî ya motorek asînkron a bi hewa-hêza bilind tê dayîn, ku pirsgirêka naskirî ya belavkirina germê tê hesibandin.Wekî din, ev lêkolîn bi du an zêdetir stratejiyên sarkirinê re nêzîkatiyek yekgirtî pêşniyar dike ku hewcedariyên heyî bicîh bîne.Lêkolînek hejmarî ya modelek motorek asînkron a bi hewa sarkirî ya 100 kW û modelek rêveberiya termal a çêtir a heman motorê, ku tê de zêdebûnek berbiçav a kargêriya motorê bi berhevkirina sarbûna hewayê û pergalek sarbûna avê ya yekbûyî pêk tê, hatiye kirin. çîbecî bû.Pergalek yekbûyî ya hewa sar û sarkirî bi karanîna guhertoyên SolidWorks 2017 û ANSYS Fluent 2021 hate lêkolîn kirin.Sê herikîna avê yên cihêreng (5 L/min, 10 L/min, û 15 L/min) li hember motorên induksiyonê yên bi hewa sarkirî yên kevneşopî hatin analîz kirin û bi karanîna çavkaniyên çapkirî yên berdest verast kirin.Analîz destnîşan dike ku ji bo rêjeyên cûda yên herikînê (bi rêzê ve 5 L/min, 10 L/min û 15 L/min) me kêmkirina germahiyê ya 2,94%, 4,79% û 7,69% peyda kir.Ji ber vê yekê, encam destnîşan dikin ku motora inductionê ya pêvekirî dikare li gorî motora induksiyonê ya hewa-sar bi bandor germahiyê kêm bike.
Motora elektrîkê yek ji îcadên sereke yên zanista endezyariya nûjen e.Motorên elektrîkê di her tiştî de, ji alavên malê bigire heya wesayîtan, di nav de pîşesaziyên otomotîv û hewavaniyê de têne bikar anîn.Di van salên dawî de, populerbûna motorên înduksîyonê (AM) ji ber torka wan a destpêkek bilind, kontrolkirina leza baş û kapasîteya zêdebarkirina nerm zêde bûye (Hêjî. 1).Motorên înduksîyonê ne tenê ampûlên weya ronahiyê dikin, lê ew piraniya alavên mala we, ji firçeya diranan bigire heya Teslaya we, hêz dikin.Enerjiya mekanîkî ya di IM de bi têkiliya qada magnetîkî ya stator û pêlên rotor tê afirandin.Wekî din, IM ji ber peydakirina tixûbdar a metalên erdê yên nadir vebijarkek maqûl e.Lêbelê, dezavantajê ya sereke ya AD-an ev e ku jiyan û karbidestiya wan ji germahiyê pir hesas e.Motorên induction bi qasî 40% ji elektrîka cîhanê dixwe, ku divê me rê bide ku em bifikirin ku birêvebirina xerckirina hêza van makîneyan krîtîk e.
Wekheviya Arrhenius dibêje ku ji bo her 10 °C bilindbûna germahiya xebitandinê, jiyana tevahiya motorê nîvî dibe.Ji ber vê yekê, ji bo misogerkirina pêbaweriyê û zêdekirina hilberîna makîneyê, pêdivî ye ku meriv bala xwe bide kontrolkirina germî ya tansiyona xwînê.Berê, analîza germî hate paşguh kirin û sêwiranerên motorê pirsgirêk tenê li derdor, li ser bingeha ezmûna sêwiranê an guhêrbarên din ên dinê yên wekî tîrêjiya tîrêjê, hwd. şert û mercên germkirina dozê, di encamê de zêdebûna mezinahiya makîneyê û ji ber vê yekê zêdebûna lêçûnê.
Du celeb analîzên germî hene: Analîzkirina tîrêjê û rêbazên hejmarî.Feydeya sereke ya rêbazên analîtîk ew e ku meriv zû û rast hesaban bike.Lêbelê, pêdivî ye ku hewildanek berbiçav were kirin da ku çerxên bi rastbûna têr diyar bikin da ku rêyên termal simul bikin.Ji hêla din ve, rêbazên hejmarî bi gelemperî di dînamîkên şilavê yên hesabkerî (CFD) û analîza germî ya strukturel (STA) de têne dabeş kirin, ku her du jî analîza hêmanên dawîn (FEA) bikar tînin.Feydeya analîza hejmarî ev e ku ew dihêle hûn geometriya amûrê model bikin.Lêbelê, sazkirin û hesabê pergalê carinan dibe ku dijwar be.Gotarên zanistî yên ku li jêr têne nîqaş kirin mînakên bijartî yên analîzên germî û elektromagnetîk ên cihêreng ên motorên induksiyonê yên nûjen in.Van gotaran ji nivîskaran re hişt ku fenomenên germî yên di motorên asynchronous û rêbazên ji bo sarbûna wan de lêkolîn bikin.
Pil-Wan Han1 di analîza termal û elektromagnetîk a MI de mijûl bû.Rêbaza analîza dorhêla qutkirî ji bo analîza termal tê bikar anîn, û rêbaza hêmanên dawîn ên magnetîkî yên dem-guherbar ji bo analîza elektromagnetîk tê bikar anîn.Ji bo ku di her serîlêdana pîşesaziyê de bi rêkûpêk parastina bargiraniya germî were peyda kirin, pêdivî ye ku germahiya pêlêdana stator bi pêbawer were texmîn kirin.Ahmed et al.2 modelek tora germê ya rêza bilind li ser bingeha ramanên germî û termodinamîkî yên kûr pêşniyar kirin.Pêşveçûna rêbazên modela germî yên ji bo mebestên parastina germî ya pîşesaziyê ji çareseriyên analîtîk û berçavgirtina pîvanên germî sûd werdigire.
Nair et al.3 analîzek hevgirtî ya IM 39 kW û analîzek germî ya hejmarî ya 3D bikar anîn da ku belavkirina germê di makîneyek elektrîkê de pêşbîn bike.Ying et al.4 IM-yên bi tevahî dorpêçkirî (TEFC) yên fan-sarkirî bi texmîna germahiya 3D analîz kirin.Moon et al.5 taybetmendiyên herikîna germê yên IM TEFC bi karanîna CFD vekolîn.Modela veguherîna motora LPTN ji hêla Todd et al.6 ve hatî dayîn.Daneyên germahiya ceribandî ligel germahiyên hesabkirî yên ku ji modela LPTN-ya pêşniyarkirî têne bikar anîn.Peter et al.7 CFD bikar anîn da ku herikîna hewayê ya ku bandorê li tevgera termal a motorên elektrîkê dike lêkolîn bike.
Cabral et al8 modelek germî ya IM-ya hêsan pêşniyar kir ku tê de germahiya makîneyê bi sepandina hevkêşeya belavkirina germahiya silindirê hate bidestxistin.Nategh et al.9 pergalek motora vekêşana xwe-veguhêzkirî ya ku CFD bikar tîne lêkolîn kir da ku rastbûna hêmanên xweşbînkirî biceribîne.Bi vî rengî, lêkolînên hejmarî û ezmûnî dikarin werin bikar anîn da ku analîza termal a motorên induction simule bikin, li Fig.2.
Yinye et.Marco et al.11 pîvanên sêwirana pergalên sarkirinê û çakêtên avê ji bo pêkhateyên makîneyê bi karanîna modelên CFD û LPTN pêşkêş kirin.Yaohui et al.12 ji bo hilbijartina rêbazek sarbûna maqûl û nirxandina performansê di destpêka pêvajoya sêwiranê de rêwerzên cihêreng peyda dikin.Nell et.Jean et al.14 û Kim et.Daneyên têketinê bi karanîna analîza zeviyê ya 3D ya eddy hesab bikin da ku windahiyên Joule bibînin û wan ji bo analîza termal bikar bînin.
Michel et.Yek ji van sêwiranan di dema ku heman germahiya xebitandinê diparêze di karbidestiya motorê de pêşkeftinên piçûk lê girîng bi dest xist.
Lu et al.17 ji bo texmînkirina windahiyên hesin ên li ser şaneya motorek inductionê, rêbaza dorhêla magnetîkî ya wekhev bi hev re digel modela Boglietti bikar anîn.Nivîskar texmîn dikin ku belavkirina tîrêjiya herikîna magnetîkî di her beşa xaçê de di hundurê motora spindle de yekreng e.Wan rêbaza xwe bi encamên analîza hêmanên dawî û modelên ceribandinê re dan ber hev.Ev rêbaz dikare ji bo analîzkirina eşkere ya MI-ê were bikar anîn, lê rastbûna wê sînorkirî ye.
18 ji bo analîzkirina qada elektromagnetîk a motorên induksiyona xêzkirî awayên cihêreng pêşkêşî dike.Di nav wan de, rêbazên ji bo texmînkirina windahiyên hêzê di rêlên reaktîf de û rêbazên ji bo pêşbînkirina bilindbûna germahiya motorên induksiyonê yên xêzkirî yên vekêşanê têne diyar kirin.Van rêbazan dikarin werin bikar anîn da ku karbidestiya veguheztina enerjiyê ya motorên induction linear baştir bikin.
Zabdur et al.19 performansa çakêtên sarkirinê bi karanîna rêbazek hejmarî ya sê-alî vekolîn.Çakêtê sarkirinê avê wekî çavkaniya sereke ya sarkerê ji bo IM-ya sê-qonaxê bikar tîne, ku ji bo hêz û germahiya herî zêde ya ku ji bo pompkirinê hewce dike girîng e.Rippel et al.20 rêgezek nû ji pergalên sarbûna şilavê re bi navê sarbûna lamînkirî ya transversal patented kirine, ku tê de sarincok bi rêgez di nav deverên teng ên ku ji hêla kunên li hev lamînasyona magnetîkî ya din ve têne çêkirin diherike.Deriszade et al.21 bi azmûnî sarbûna motorên kêşanê yên di pîşesaziya otomotîvê de bi karanîna tevliheviyek etilen glycol û avê vekolîn.Performansa tevliheviyên cihêreng bi CFD û analîza tîrêjê ya 3D-ê ve binirxînin.Lêkolînek simulasyonê ya ji hêla Boopathi et al.22 ve hatî çêkirin nîşan da ku rêjeya germahiya motorên bi avê (17-124 ° C) ji motorên ku bi hewa sar dibin (104-250 ° C) pir piçûktir e.Germahiya herî zêde ya motora sar a aluminiumê ji sedî 50,4% kêm dibe, û germahiya herî zêde ya motora sar a PA6GF30% 48,4 kêm dibe.Bezukov et.Lêkolînan destnîşan kir ku fîlimek oksîdê ya 1,5 mm stûr veguhestina germê 30% kêm dike, xerckirina sotemeniyê zêde dike û hêza motorê kêm dike.
Tanguy et.Têkiliyek xurt di navbera rêjeya herikînê û bikêrhatina giştî ya sarbûnê de hate saz kirin.Ha et al.25 pêşniyar kirin ku çîpên dilopê wekî çîçek bikar bînin da ku fîlima rûnê bi rengek wekhev belav bikin û kargêriya sarbûna motorê zêde bikin.
Nandi et.Parçeya evaporatorê ya lûleya germê di qalikê motorê de tê saz kirin an di şaxê motorê de tê veşartin, û beşa kondensatorê ji hêla zirav an hewayê ve tê saz kirin û sar dibe.Bellettre et al.27 ji bo statorek motorek demkî pergalek sarbûna hişk-avî ya PCM lêkolîn kir.PCM serên pêçandî dişewitîne, bi hilanîna enerjiya germî ya dereng germahiya cîhê germ kêm dike.
Bi vî rengî, performansa motor û germahî bi karanîna stratejiyên cûda yên sarkirinê têne nirxandin, li Fig.3. Van dorhêlên sarkirinê ji bo kontrolkirina germahiya pêlavan, lewheyên, serikên zirav, magnet, laş û lewheyên dawî hatine çêkirin.
Pergalên sarbûna avî bi veguheztina germa xwe ya bikêr têne zanîn.Lêbelê, pompkirina sarkerê li dora motorê gelek enerjiyê dixwe, ku ev hêza hêza bandor a motorê kêm dike.Pergalên sarbûna hewayê, ji hêla din ve, ji ber lêçûna xweya kêm û hêsankirina nûvekirinê rêbazek pir tête bikar anîn.Lêbelê, ew hîn jî ji pergalên sarbûna şil kêmtir bikêr e.Nêzîkatiyek entegre hewce ye ku karibe performansa veguheztina germa bilind a pergalek şil-sarkirî bi lêçûna kêm a pergalek hewa-sarkirî re bêyî ku enerjiya zêde xerc bike, bike yek.
Vê gotarê windahiyên germê yên di AD de navnîş dike û analîz dike.Mekanîzmaya vê pirsgirêkê, û her weha germkirin û sarbûna motorên induksiyonê, di beşa Germiya Di Motorên Induction de bi Stratejiyên Germkirinê ve tê ravekirin.Wendabûna germê ya bingehîn a motorek induksiyonê vediguhere germê.Ji ber vê yekê, ev gotar li ser mekanîzmaya veguheztina germê ya di hundurê motorê de ji hêla veguheztin û vekêşana zorê ve nîqaş dike.Modela germî ya IM bi karanîna hevkêşeyên berdewamiyê, hevkêşeyên Navier-Stokes/momentum û hevkêşeyên enerjiyê têne ragihandin.Lekolînwanan lêkolînên germî yên analîtîk û hejmarî yên IM pêk anîn da ku germahiya pêlên stator texmîn bikin ji bo tenê armanca kontrolkirina rejîma termal a motora elektrîkê.Vê gotarê balê dikişîne ser analîza germî ya IM-yên bi hewa sar û analîza termal a IM-yên yekbûyî yên ku bi hewa sar û av sarkirî bi karanîna modela CAD û simulasyona ANSYS Fluent bikar tînin.Û avantajên germî yên modela pêşkeftî ya yekbûyî ya pergalên hewa-sar û av-sarkirî bi kûr ve têne analîz kirin.Wekî ku li jor hatî behs kirin, belgeyên ku li vir hatine navnîş kirin ne kurteyek ji rewşa hunerî ya di warê fenomenên germî û sarbûna motorên induksiyonê de ne, lê ew gelek pirsgirêkên ku hewce ne ku werin çareser kirin destnîşan dikin da ku xebata pêbawer a motorên inductionê misoger bikin. .
Wendabûna germê bi gelemperî li wendabûna sifir, windabûna hesin û têkçûn / windabûna mekanîkî tê dabeş kirin.
Windahiyên sifir encama germkirina Joule ne ji ber berxwedêriya guhêrbar û dikare wekî 10.28 were hesibandin:
ku q̇g germa hatî çêkirin e, I û Ve bi rêzê ve tîrêj û voltaja navî ne, û Re berxwedana sifir e.
Wendabûna hesin, ku wekî windabûna parazît jî tê zanîn, duyemîn celebê windabûna sereke ye ku di AM-ê de dibe sedema hîsteresis û windahiyên tîrêjê di AM-ê de, ku bi giranî ji hêla qada magnetîkî ya guherbar-dem ve dibe sedema.Ew ji hêla hevkêşeya Steinmetz-ê ya dirêjkirî ve têne hejmartin, ku hevberên wê li gorî şert û mercên xebitandinê domdar an guhêrbar têne hesibandin10,28,29.
ku Khn faktora windabûna hysteresisê ye ku ji diyagrama windabûnê ya bingehîn hatî peyda kirin, Ken faktora windabûna herikîna edî ye, N indexa ahengek e, Bn û f bi rêzê ve lûtkeya herikîna lûtkeyê û frekansa heyecana ne-sinusoidal in.Wekheviya jorîn dikare bi vî rengî bêtir hêsan bibe10,29:
Di nav wan de, K1 û K2 bi rêzê ve faktora windabûna bingehîn û windabûna heyama eddy (qec), windabûna hîsteresis (qh), û windabûna zêde (qex) ne.
Barkirina bayê û windahiyên kêşanê du sedemên sereke yên windabûna mekanîkî di IM de ne.Windabûna ba û xitimandinê 10,
Di formulê de, n leza zivirandinê ye, Kfb hevsengiya windahiyên kêşanê ye, D pîvana derveyî ya rotorê ye, l dirêjahiya rotorê ye, G giraniya rotorê 10 e.
Mekanîzmaya bingehîn ji bo veguheztina germê di hundurê motorê de bi rêvegirtin û germkirina hundurîn e, wekî ku ji hêla hevkêşeya Poisson30 ve li ser vê nimûneyê hatî destnîşan kirin:
Di dema xebatê de, piştî demek diyarkirî ya ku motor digihîje rewşa domdar, germahiya ku tê hilberandin dikare bi germkirina domdar a herikîna germa rûkalê were nêzîk kirin.Ji ber vê yekê, meriv dikare were texmîn kirin ku veguheztina hundurê motorê bi berdana germa hundurîn ve tête kirin.
Veguheztina germê ya di navbera perîşan û atmosfera derdorê de wekî veguheztina bi zorê tê hesibandin, dema ku şil ji hêla hêzek derveyî ve neçar dibe ku di rêgezek diyar de bimeşe.Convection dikare wekî 30 were diyar kirin:
li cihê ku h rêjeya veguheztina germê ye (W/m2 K), A rûbera rûberê ye, û ΔT ferqa germahiyê ya di navbera rûbera veguheztina germê û sarkerê de perpendîkular e.Hejmara Nusselt (Nu) pîvanek rêjeya veguheztina germê ya konvektîv û gerîdok e ku perpendîkular li ser sînor e û li ser bingeha taybetmendiyên herikîna laminar û turbulent tê hilbijartin.Li gorî rêbaza ezmûnî, hejmara Nusselt ya herikîna turbulent bi gelemperî bi hejmara Reynolds û hejmara Prandtl ve girêdayî ye, ku wekî 30 tête diyar kirin:
li cihê ku h rêjeya veguheztina germê ya konvektîv e (W/m2 K), l dirêjahiya taybetmendiyê ye, λ gihandina termal a şilê (W/m K) ye, û hejmara Prandtl (Pr) pîvana rêjeya rêjeya hevsengiya belavbûna momentumê ya ji bo belavbûna termal (an lezbûn û stûrbûna nisbî ya tebeqeya sînorê termal), wekî 30 tê pênase kirin:
ku k û cp bi rêzê ve gihandina termal û kapasîteya germa taybetî ya şilekê ne.Bi gelemperî, hewa û av ji bo motorên elektrîkê sarkerên herî gelemperî ne.Taybetmendiyên şil ên hewa û avê di germahiya hawîrdorê de di Tabloya 1 de têne xuyang kirin.
Modela germî ya IM li ser bingeha van texmînan pêk tê: Rewşa domdar a 3D, herikîna turbulant, hewa gazek îdeal e, tîrêjek neguhêzbar, şilava Newtonî, şilava nelihevkirî, rewşa bê-livîn, û taybetmendiyên domdar.Ji ber vê yekê, hevkêşeyên jêrîn ji bo bicihanîna qanûnên parastina girseyê, leza û enerjiyê li herêma şilek têne bikar anîn.
Di rewşek gelemperî de, hevkêşeya parastina girseyê wekhev e herikîna girseya netî ya nav şaneya bi şilek, ku bi formula tê destnîşankirin:
Li gorî zagona duyemîn a Newton, rêjeya guherîna leza pariyek şilek bi kombûna hêzên ku li ser wê tevdigerin wekhev e û hevkêşeya giştî ya parastinê ya momentumê dikare di forma vektorê de wiha were nivîsandin:
Peyvên ∇p, ∇∙τij, û ρg di hevkêşana jorîn de, bi rêzê, zext, vîskozîtî û kêşanê nîşan didin.Medyaya sarkirinê (hewa, av, rûn, hwd.) ku di makîneyan de wekî sarker têne bikar anîn bi gelemperî wekî Newtonî têne hesibandin.Hevkêşeyên ku li vir têne xuyang kirin tenê têkiliyek xêzikî ya di navbera tansiyona guheztinê û pileyek lezê (rêjeya tîrêjê) ya perpendîkuler a li ser rêgeza rijandinê vedihewîne.Bi berçavgirtina vîskozîtîya domdar û herikîna domdar, hevkêşana (12) dikare bibe 31:
Li gorî zagona yekem a termodinamîkê, rêjeya guherîna enerjiya pariyek şilek bi berhevoka germa netîce ya ku ji parça şilek ve tê hilberandin û hêza tora ku ji hêla parça şilek ve tê hilberandin wekhev e.Ji bo herikîna vîskoz a Newtonî, hevkêşeya parastina enerjiyê dikare wekî31 were diyar kirin:
li wir Cp kapasîteya germê ya di zexta domdar de ye, û têgîna ∇ ∙ (k∇T) bi veguheztina germî ya di nav sînorê hucreya şilek re têkildar e, li wir k gihandina germahiyê destnîşan dike.Veguheztina enerjiya mekanîkî ya germê li gorî \(\varnothing\) (ango fonksiyona belavbûna vîskoz) tê hesibandin û wiha tê pênase kirin:
Li cihê ku \(\rho\) tîrêjiya şilekê ye, \(\mu\) vîskozîteya şilê ye, u, v û w bi rêzê potansiyela arasteya x, y, z ya leza şilê ye.Ev têgîn veguhertina enerjiya mekanîkî bo enerjiya germê vedibêje û dikare were paşguh kirin ji ber ku ew tenê gava ku vîskozîteya şikilê pir zêde be û pileya leza şilavê pir mezin be girîng e.Di rewşa herikîna domdar, germa taybetî ya domdar û gerîdeya germî de, hevkêşeya enerjiyê bi vî rengî tê guheztin:
Ev hevkêşeyên bingehîn ji bo herikîna laminar di pergala hevrêziya Cartesian de têne çareser kirin.Lêbelê, mîna gelek pirsgirêkên teknîkî yên din, xebata makîneyên elektrîkê di serî de bi herikîna turbulent ve girêdayî ye.Ji ber vê yekê, ev hevkêş têne guhertin ku ji bo modela turbulence rêbaza navîn a Reynolds Navier-Stokes (RANS) çêbikin.
Di vê xebatê de, bernameya ANSYS FLUENT 2021 ji bo modelkirina CFD bi şert û mercên sînor ên têkildar ve hate hilbijartin, wekî modela ku tê hesibandin: motorek asînkron a bi sarbûna hewayê bi kapasîteya 100 kW, pîvana rotorê 80,80 mm, pîvan ji statorê 83,56 mm (hundirîn) û 190 mm (derveyî), valahiya hewayê 1,38 mm, dirêjahiya tevayî 234 mm, mîqdar, qalindahiya rikan 3 mm..
Dûv re modela motora hewa-sarkirî ya SolidWorks di nav ANSYS Fluent de tê derxistin û simulasyon kirin.Wekî din, encamên ku hatine bidestxistin têne kontrol kirin da ku rastbûna simulasyona hatî çêkirin piştrast bikin.Wekî din, IM-ya yekbûyî ya ku bi hewa û av sarkirî bi karanîna nermalava SolidWorks 2017-ê hate model kirin û bi karanîna nermalava ANSYS Fluent 2021 ve hate simulasyon kirin (Wêne 4).
Sêwiran û pîvanên vê modelê ji rêzikên aluminiumê yên Siemens 1LA9 hatine îlhamkirin û di SolidWorks 2017 de hatî model kirin. Model hinekî hate guheztin ku li gorî hewcedariyên nermalava simulasyonê be.Dema ku modela bi ANSYS Workbench 2021-ê re model bikin, modelên CAD-ê bi rakirina parçeyên nedilxwaz, rakirina fîle, çîp û hêj bêtir biguhezînin.
Nûbûnek sêwiranê çakêtê avê ye, dirêjahiya wê ji encamên simulasyonê yên modela yekem hate destnîşankirin.Hin guheztin di simulasyona çakêtê avê de hatine çêkirin da ku dema ku kemberê di ANSYS-ê de bikar tînin encamên çêtirîn bistînin.Parçeyên cihêreng ên IM-ê di jimarê de têne xuyang kirin.5a–f.
(YEK).Rotor core û mîlî IM.(b) Navika statorê IM.(c) Pêlkirina statorê IM.(d) Çarçoveya derveyî ya MI.(e) çakêtê avê IM.f) berhevoka modelên IM-ê yên sarkirî yên hewa û avê.
Fansera ku li ser şaftê ye, herikîna hewayê ya domdar 10 m/s û germahiyek 30 °C li ser rûyê periyan peyda dike.Nirxa rêjeyê li gorî kapasîteya tansiyona xwînê ya ku di vê gotarê de hatî analîz kirin, ku ji ya ku di wêjeyê de hatî destnîşan kirin mezintir e, bi rengek bêserûber tê hilbijartin.Di nav devera germ de rotor, stator, pêlên stator û barên qefesa rotorê hene.Materyalên stator û rotor pola ne, pêl û çîpên qefesê sifir in, çarçove û roviyên wê aluminium in.Germaya ku li van deveran çêdibe ji ber diyardeyên elektromagnetîk e, wek germbûna Joule dema ku herek ji derve di kulekek sifir re derbas dibe, û her weha guhertinên di qada magnetîkî de ye.Rêjeyên berdana germê yên pêkhateyên cihêreng ji edebiyata cihêreng ku ji bo IM 100 kW peyda dibin hatine girtin.
IM-yên bi hewa sar û bi avê yên yekbûyî, ji bilî şert û mercên jorîn, di heman demê de çakêtek avê jî tê de heye, ku tê de kapasîteyên veguheztina germê û hewcedariyên hêza pompê ji bo rêjeyên cûda yên herikîna avê (5 l/min, 10 l/min) hatine analîz kirin. û 15 l/min).Ev valve wekî valveya herî kêm hate hilbijartin, ji ber ku encam ji bo herikîna di binê 5 L/min de girîng neguherî.Wekî din, rêjeya herikînê ya 15 L/min wekî nirxa herî zêde hate hilbijartin, ji ber ku hêza pompkirinê bi girîngî zêde bû tevî ku germahî berdewam diket.
Gelek modelên IM-ê di ANSYS Fluent de hatin şandin û bi karanîna ANSYS Design Modeler ve hatin guherandin.Wekî din, qutiyek bi pîvanên 0,3 × 0,3 × 0,5 m li dora AD hate çêkirin da ku tevgera hewayê li dora motorê analîz bike û rakirina germê li atmosferê lêkolîn bike.Analîzên bi vî rengî ji bo IM-yên yekbûyî yên ku bi hewa û avê têne sar kirin hatine kirin.
Modela IM-ê bi karanîna rêbazên hejmarî yên CFD û FEM têne model kirin.Mesh di CFD-ê de têne çêkirin ku ji bo ku çareseriyek bibînin domainek li hejmarek hin pêkhateyan dabeş bikin.Tetrahedral tevnên bi pîvanên hêmanên guncan ji bo geometriya tevlihev a giştî ya pêkhateyên motorê têne bikar anîn.Hemî navbeynkar bi 10 qatan hatin dagirtin da ku encamên veguheztina germa rûkala rastîn bistînin.Geometriya torê ya du modelên MI-ê di Figure de tê nîşandan.6a, b.
Wekheviya enerjiyê dihêle hûn veguheztina germê li deverên cihêreng ên motorê bixwînin.Modela turbulansê ya K-epsilon bi fonksiyonên dîwarê standard hate hilbijartin ku modela turbulansê li dora rûxara derve.Model enerjiya kînetîk (Ek) û belavbûna turbulent (epsilon) digire nav xwe.Sifir, aluminium, pola, hewa û av ji bo taybetmendiyên xwe yên standard ji bo karanîna di sepanên xwe yên têkildar de hatine hilbijartin.Rêjeyên belavbûna germê (li Tablo 2 binêre) wekî têketin têne dayîn, û şert û mercên cihê yên pîlê li ser 15, 17, 28, 32 têne danîn. ji bilî vê, sê rêjeyên cuda yên avê ji bo çakêtê avê hatin girtin (5 l/min, 10 l/min û 15 l/min).Ji bo rastbûna mezintir, bermayiyên ji bo hemî hevkêşan wek 1 × 10-6 hatine danîn.Ji bo çareserkirina hevkêşeyên Navier Prime (NS) algorîtmaya SIMPLE (Rêbaza Nîv-Nêvekirî ji bo Hevkêşeyên Zextê) hilbijêrin.Piştî ku destpêkirina hybrid qediya, sazkirin dê 500 dubareyan bimeşîne, wekî ku di Figure 7 de tê xuyang kirin.
Dema şandinê: 24-ê Tîrmeh-2023