تحلیل حرارتی و طراحی سیستم خنک کننده یک موتور مغناطیس دائم دریایی

نوع مقاله : مقاله علمی

نویسندگان

مجتمع دانشگاهی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، اصفهان، ایران

چکیده

هدف از این تحقیق تحلیل حرارتی یک موتور مغناطیس دائم بدون جاروبک با کاربرد دریایی می باشد. ازجمله مزایای موتورهای مغناطیس دائم بدون جاروبک ایجاد گشتاور و توان بالا به نسبت وزن و اندازه آن ها می باشد. اما این موضوع منجر به افزایش زیاد دمای موتور می گردد. بنابراین طراحی سیستم خنک کننده برای خنک کاری و کاهش دمای این موتور ضروری می باشد. موتور ابتدا در حالت بدون سیستم خنک کننده و سپس همراه با سیستم های خنک کننده مختلف مورد تحلیل حرارتی قرار گرفته است. برای تحلیل حرارتی، ابتدا مدل سازی استاتور و پوسته انجام و سپس شبیه سازی انجام گرفته است. تحلیل حرارتی موتور ابتدا در حالت بدون سیستم خنک کننده و سپس همراه با سیستم های خنک کننده مختلف انجام شده است. به منظور بررسی میزان اثر سیستم خنک کننده و انتخاب یک سیستم خنک کننده بهینه و مناسب در این موتور، دمای بیشینه در سیستم های خنک کننده مختلف با تعداد سوراخ های 4، 8 و 12 عددی، قطر سوراخ های گوناگون 3، 4 و 5 میلیمتری و سطح مقطع های دایروی و بیضی گون با یکدیگر و با حالت بدون سیستم خنک کننده، مقایسه شده است. نتایج نشان داده است که دمای این موتور در حالت بدون سیستم خنک کننده تا حدود 416 درجه سانتی گراد می رسد. همچنین سیستم خنک کننده دارای 8 سوراخ 4 میلیمتری دایروی به عنوان مناسب ترین سیستم خنک کننده برای این موتور معرفی گردیده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Thermal analysis and cooling system design for marine brushless DC motor

نویسندگان [English]

  • Mojtaba Esmailian
  • Farzad Boroumand
Faculty of Mechanics, Malek Ashtar University of Technology, Iran
چکیده [English]

The purpose of this research is thermal analysis of a brushless permanent magnet motor with marine application. The advantages of brushless permanent magnet motors are creating high torque and power in proportion to their weight and size. But this issue leads to a large increase in engine temperature. Therefore, the design of the cooling system is essential for cooling and reducing the temperature of this engine. The engine has been thermal analyzed first without cooling system and then with different cooling systems. For the purpose of thermal analysis, the stator and the shell were first modeled and then simulated. The engine has been thermally analyzed first without cooling system and then with different cooling systems. In order to check the effect of the cooling system and choose an optimal and suitable cooling system for this engine, the maximum temperature in different cooling systems with the number of 4, 8 and 12 holes, the diameter of the holes various 3, 4 and 5 mm diameters and circular and oval cross-sections have been compared with each other and with the state without cooling system. The results showed that the temperature of this engine reaches about 416 ̊c without cooling system. Also, the cooling system with 8 circular 4 mm holes has been introduced as the most suitable cooling system for this engine.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Brushless DC motor
  • Cooling system
  • Thermal analysis
  • Sea water