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J-GLOBAL ID：202102249608045831   整理番号：21A1362019

内部永久磁石同期電動機の熱伝達と熱管理【JST・京大機械翻訳】

Heat Transfer and Thermal Management of Interior Permanent Magnet Synchronous Electric Motor

著者 (7件)： Wu Pey-Shey (Department of Mechanical and Automation Engineering, Da-Yeh University, No. 168, University Road, Dacun Changhua 51591, Taiwan) ,  Hsieh Min-Fu (Department of Electrical Engineering, National Cheng Kung University 70101, Tainan City, Taiwan) ,  Cai Wei Ling (Department of System and Naval Mechatronic Engineering, National Cheng Kung University, No. 1, University Road, Tainan City 70101, Taiwan) ,  Liu Jen-Hsiang (Department of System and Naval Mechatronic Engineering, National Cheng Kung University, No. 1, University Road, Tainan City 70101, Taiwan) ,  Huang Yun-Ting (Department of Mechanical and Automation Engineering, Da-Yeh University, No. 168, University Road, Dacun Changhua 51591, Taiwan) ,  Caceres Jose Fernando (Electronic Motor Technology Research Center, National Cheng Kung University, No. 1, University Road, Tainan City 70101, Taiwan) ,  Chang Shyy Woei (Department of System and Naval Mechatronic Engineering, National Cheng Kung University, No. 1, University Road, Tainan City 70101, Taiwan)
資料名： Inventions (Web)  (Inventions (Web))
巻： 4  号： 4  ページ： 69  発行年： 2019年 
JST資料番号： U7211A  ISSN： 2411-5134  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 幾何学的複雑性と多物理現象は,熱場の予測や電動機の熱管理の困難さを付加する。電磁と熱流体解析を組み合わせた数値設計モデルを提案し,電動機中の各成分の詳細な温度分布を開示した。熱流体解析は,軸冷却の有無での固定子の冷却水ジャケットにおいて,平滑または新しい螺旋ねじりチャネルにフィットした内部永久磁石同期電動機の温度場を解明するために,ANSYS-Fluentコードを実行した。電動機の様々な電磁損失から変換した熱出力に従って,現実的な熱境界条件を有する複雑な熱伝導モデルを定式化した。最初に,水ジャケットにおける対流熱境界条件を得るために,断面捩れの有無での螺旋チャネルの乱流構造とチャネル平均Nusselt数を比較した。アルミニウム水ジャケットの高い熱伝導率により,ねじりスパイラルチャネルを用いた平滑スパイラルチャネル条件からの熱伝達改善は,平均温度を約10%低減するために効果的であったが,水ジャケットにおける特性熱場を変えるには有効ではなかった。螺旋チャネル流に対して1290<Dn<6455または5000<Re<25,000で,平滑とねじれた螺旋チャネルの間のチャネル平均Nusselt数比は1.181.09に上昇したが,DnまたはReの増加で減少した。回転子-固定子空気ギャップにおけるTaylor流のNusselt数を推定するための熱伝達相関のセットを,文献で利用可能なデータから新たに考案した。水のジャケットとシャフトの冷却効率は,水ジャケットの螺旋チャネルに沿った断面捩れによってブーストされたが,年間空気ギャップにおけるTaylor流れの存在は,有効なロータ-固定子熱伝達を禁止し,ロータのホットスポットに導いた。回転中空軸を通る空気流冷却の方法によって,回転子における高温は,かなり中程度であった。回転子と固定子の間のTaylor流れの発達は避けられないので,電動機の出力密度を拡張するために,能動または受動回転子冷却方式の開発が必要であった。モータ部品の全体温度を予測する以前の熱回路または集中パラメータ熱モデルと異なり,本結合電磁および熱流体モデルは,初期設計段階で過熱を避けるために,各部品の局所ホットスポットをプローブするために,電動機における詳細な温度分布を明らかにすることができた。Copyright 2021 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 温度分布 ,  高温 ,  対流 ,  チャネル流 ,  ねじり ,  熱伝導率 ,  *熱伝達 ,  熱伝導 ,  *電動機 ,  アルミニウム ,  固定子 ,  境界条件 ,  ホットスポット ,  ねじり変形 ,  空気流

著者キーワード (2件)： 螺旋ねじれチャネル流 ,  熱管理電動機

分類 (1件)： 電動機  (NB07030U)

引用文献 (55件)：

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• Wrobel, R.; Mellor, P.; Popescu, M.; Staton, D. Power loss analysis in thermal design of permanent magnet machines: A review. IEEE Trans. Ind. Appl. 2016, 52, 1359-1368.
• Yaohui, G.; Mohammad, K.; Yew, C.C.; James, D.W.; Xu, D.; Mircea, P.; James, G.; Dave, S.; Andrew, S. Cooling of automotive traction motors: Schemes, examples and computation methods-A review. IEEE Trans. Ind. Electron. 2019, 66, 1681-1692.
• Chang, S.W.; Chiou, S.F.; Su, L.M.; Yang, T.L. Free Convective Heat Transfer in Tilted Longitudinal Open Cavity. Heat Transf. Eng. 2005, 26, 46-64.

タイトルに関連する用語 (3件)： 永久磁石同期電動機 ,  熱伝達 ,  熱管理