Sähköajoneuvojen moottorin jäähdytysrakenteen tutkimustilanne 1
Tehokas ja luotettava lämmönpoistojärjestelmä pystyy nopeasti siirtämään käyttömoottorin käytön aikana syntyvän lämmön ulos estäen lämmön kerääntymisen moottorin sisään, jolloin käyttömoottori toimii aina sopivassa lämpötilassa, millä on suuri vaikutus käyttömoottorin käyttöikää, tehokkuutta ja luotettavuutta. on suuri merkitys.
Luonnollinen jäähdytys
Luonnollinen jäähdytys tarkoittaa, että ylimääräistä jäähdytyslaiterakennetta ei ole ja moottoriin konfiguroituja komponentteja käytetään lämmön haihduttamiseen. Se sopii moottoreihin, joissa on erittäin luotettava ja hyvin tuuletettu työympäristö. Kotelo on ensisijainen polku lämmön johtamiselle sisältä ympäröivään ympäristöön. Alustan suunnittelu on optimoitava, jotta konvektiolämmön hajaantuminen voidaan maksimoida. Lämmönsiirtokerrointa ja jäähdytyselementin pinta-alaa suurentamalla voidaan lisätä jäähdytyselementin lämmönsiirtonopeutta. Luonnollisen konvektion lämmönsiirtokerroin riippuu kuitenkin ympäristöolosuhteista, joten yleinen tapa parantaa luonnollista konvektiolämmönsiirtoa on laajentaa jäähdytyselementtialuetta. Jäähdytyselementin alueen kasvattaminen kuitenkin lisää vastusta ilmavirtaukselle, mikä pienentää vahvistuskerrointa. Siksi jäähdytyselementin rakenteen kohtuullinen optimointi on luonnollisen jäähdytyksen tärkein suunnittelusuunta. Muuttamalla parametreja, kuten jäähdytyselementin syvyyttä, jäähdytyselementtien välistä etäisyyttä ja jäähdytyselementtien lukumäärää, kuten kuvassa näkyy, se on tärkein tapa parantaa luonnollista jäähdytystehoa. Kolmiulotteisen suunnittelun lopullinen tavoite on maksimoida lämmön poistumisnopeus ja minimoida jäähdytyselementin paino ja tilavuus. Luonnollinen jäähdytysmenetelmä soveltuu kuitenkin vain pienitehoisille tai suurille moottoreille, joissa lämmönsiirtopinta-ala on riittävä, joten sitä käytetään harvoin sähköajoneuvojen käyttömoottoreissa.
Pakotettu ilmajäähdytysrakenne
Sähköajoneuvojen käyttömoottoreiden monimutkaisen työympäristön rajoittama luonnollinen jäähdytys on vaikea täyttää sen jäähdytysvaatimuksia. Pakotetut ilmajäähdytysrakenteet käyttävät yleensä puhallinjärjestelmiä parantamaan lämmönvaihtoa moottorin sisäpuolen ja ulkoilman välillä. Luonnollisen jäähdytyslämmönpoistojärjestelmän lämmönjohtavuus on vain 2-25 W/(m2·K), kun taas pakotetun ilmajäähdytyslämmönpoistojärjestelmän lämmönjohtavuus voi olla 20-300 W/(m2·K) K), mikä parantaa merkittävästi moottorin jäähdytystehoa. Samanaikaisesti joidenkin sähköajoneuvojen käyttömoottoreiden pienen sisätilan vuoksi on mahdotonta asentaa nestejäähdytysrakennetta. Vaikka pakotettu ilmajäähdytys on paljon vähemmän tehokasta kuin nestejäähdytys, pakotetulla ilmajäähdytyksellä on silti etuja järjestelmän kokonaiskustannuksissa ja yksinkertaisuudessa. Merkittäviä etuja.
Ilmajäähdytyksellä varustetun roottorirakenteen vaikutusta säteittäisvuon kestomagneettisynkronisen moottorin työalueeseen tutkittiin lämpösimulaatiolla. Rakennekaavio näkyy kuvassa. Kokeet osoittavat, että roottorin jäähdytys alentaa merkittävästi kestomagneetin lämpötilaa nopean käytön aikana, laajentaa tehokkaasti mahdollista jatkuvaa toiminta-aluetta ja mahdollista ylikuormitusta sekä parantaa merkittävästi moottorin lämmönkäyttöä.
