توسعه و ارائه مدلهای محاسباتی ضریب هدایت حرارتی معادل بخش سیمپیچ ماشین الکتریکی

سیم پیچی استاتور از مهمترین بخش های ماشین الکتریکی است و اکثر تلفات مغناطیسی در این بخش قرار گرفته است. ضریب هدایت حرارتی معادل بخش اسلات استاتور ماشین نقش کلیدی در محاسبات و تخمین بار حرارتی دفع شده به وسیله سیستم خنک کاری دارد. با توجه به تاثیر مستقیم مقدار ضریب هدایت حرارتی در نتایج تحلیل های حرارتی، محاسبه و مدلسازی با دقت بالای ضریب هدایت حرارتی معادل سیم پیچ ضروری است. روشهای مختلفی به منظور مدلسازی اسلات استاتور شامل مدلهای تحلیلی، عددی، بلوک بندی و تجربی وجود دارد. هزینه محاسباتی، دقت و فرضیات در این روشها متفاوت است. روشهای تحلیلی معمولا بسیار کم هزینه است. در روشهای آزمایشگاهی و عددی نتایج با دقت بالاتر و تحمیل هزینه های محاسباتی، زمانی و تجهیزاتی همراه است. پژوهش حاضر به تشریح روند محاسباتی، مجموعه روابط حاکم و رویکردهای محاسبه ضریب هدایت حرارتی معادل در اسلات استاتور در مدل های تحلیلی و ارائه رویکردهای محاسباتی مدلهای تحلیلی، مدل های بلوک بندی برای اسلات استاتور در دو حالت Bar و Coil در حالت بدون تولید حرارت پرداخته است. از ابزار عددی ماژول Steady- State Thermal نرم افزار Ansys Workbench به عنوان مبنای ارزیابی نتایج مدلها و رویکردهای بلوک بندی و از نرم افزار تجاری MotorCad با توجه به در نظر گرفتن رویکرد تحلیلی در محاسبه ضریب هدایت حرارتی معادل در مدل Cubic، برای بررسی نتایج مدلها و رویکردهای تحلیلی ارائه شده، استفاده شده است. نتایج برای مطالعات موردی نمونه ژنراتور واقعی نشان از مطابقت مناسب و منطقی خروجی های رویکردهای معرفی شده پژوهش حاضر در محاسبه و پیش بینی مقدار ضریب هدایت حرارتی معادل اسلات استاتور ماشین های الکتریکی دارد.

کلیدواژه ها:

ضریب هدایت حرارتی معادل ، اسلات استاتور ، مدل تحلیلی ، بلوک بندی ، شبیه سازی عددی