Please use this identifier to cite or link to this item:
http://elar.khnu.km.ua/jspui/handle/123456789/10256

Можете відсканувати цей QR-код телефоном( програмою "Сканер QR-кодів" ) для збереження.

Title: Моделювання теплових процесів електричних машин
Other Titles: Simulation of thermal processes of electrical machines
Authors: Стецюк, В.І.
Власюк, М.Ю.
Stetsiuk, V.
Vlasuk, M.
Keywords: електродвигун;температура;теплове поле;теплові втрати;рівняння теплопровідності;тепловий потік;вектор;градієнт;electric motor;temperature;heat field;heat losses;heat conduction equation;heat flux;vector;gradient
Issue Date: 2020
Publisher: Хмельницький національний університет
Citation: Стецюк В. І. Моделювання теплових процесів електричних машин / В. І. Стецюк, М. Ю. Власюк // Вісник Хмельницького національного університету. Технічні науки. – 2020. – № 6. – С. 141-145.
Abstract: В роботі представлена методика аналізу теплових полів електричних машин, побудована на основі рішень рівнянь теплопровідності. Показано, що температурий аналіз може являтися універсальним показником якості роботи складних електромеханічних систем, до яких безпосередньо відносяться електричні машини. Такий аналіз характеризує енергоефективність системи в цілому або його окремих вузлів. Фактичні значення температури у вузлах і їх відносна різниця з відповідними гранично допустимими значеннями є показником оптимальності спроектованої системи. В роботі також проведено натурне моделювання реально існуючого синхронного двигуна із збудженням від постійних магнітів з внутрішнім розташуванням магнітів у роторі (Interior Permanent Magnet, IPM). Аналіз проведеного моделювання синхронних двигунів на постійних магнітах з великим ступенем кореляції дозволяє апроксимувати одержані результати для електричних машин всіх типів та принципу дії. Методика теплового аналізу може мати прикладне застосування.
The paper presents a method of analysis of thermal fields of electric machines, built on the basis of solutions of the equations of thermal conductivity and volume distribution of heat fluxes. Since energy losses are released inside the structural elements of the engine, its temperature field is a field with internal heat sources, and the thermal conductivity equation that describes this field is inhomogeneous. The derivation of the differential equation of thermal conductivity is based on the law of conservation of energy. It is shown that temperature analysis can be a universal indicator of the quality of complex electromechanical systems, which directly include electric machines. This analysis characterizes the energy efficiency of the system as a whole or its individual components. The actual values of temperature in the nodes and their relative difference with the corresponding maximum allowable values are an indicator of the optimality of the designed system. Electromagnetic and thermal fields have a mutual influence and are mutually correlated components in the calculations of electric motors. This connection directly affects the design of any type of electric machine. For a rational analysis it is necessary to find the optimal relationship between the intensity and distribution of electromagnetic and thermal fields. It is necessary to carry out a symbiosis of methods of electromagnetic and thermal calculations, integrating them into a general mathematical model, which should provide a clear picture of the general processes occurring in electric motors. The most suitable methods for modeling the processes of magnetic and thermal fields, as well as taking into account the nonlinearity of ferromagnetic properties are numerical methods. Numerical solution of field equations with the help of software and hardware and special programs based, for example, on the methods of finite differences (MCP) or finite elements (ITU) and others, allows almost without any simplifications and assumptions with high accuracy to calculate the field distribution in any electromechanical device, for example, using ANSYS, Matlab & Simulink, Femlab. The paper also performs a full-scale modeling of a real synchronous motor with excitation from permanent magnets with the internal arrangement of magnets in the rotor (Interior Permanent Magnet, IPM). Mathematical modeling of synchronous motors on permanent magnets, aimed at studying thermal processes, revealed the universality of this technique for all other classes of electric machines.
URI: http://elar.khnu.km.ua/jspui/handle/123456789/10256
UDC: 621
metadata.dc.type: Стаття
Appears in Collections:Вісник ХНУ. Технічні науки - 2020 рік

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
13.pdf957,74 kBAdobe PDFThumbnail
View/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.