电机冷却

电机冷却

电动机散热

对电动机进行准确的仿真有助于降低成本,提高效率。随着电动机尺寸的小型化以及越来越高地工作强度,一旦发生过热,其工作效率将严重下降。在极端情况下,永磁铁可能会达到极限并发生退磁现象。热管理是一项重大挑战,需要在设计流程中尽早分析。

使用软信解决方案优化电动机设计,帮助您在高强度的市场需求中快人一步,应用领域包括:

  • 电动/混合动力车辆

  • 电动飞行器

  • 风力涡轮机

  • 太阳能追踪板

从电磁场及其损耗分布到热应力的结构一致性,对电动机进行全方位的仿真,有助于对早期设计方案进行权衡与考量。在 Ansys Maxwell 中进行仿真,了解电磁场及其相关能量损耗,这是进行温度分析的第一步。

能量损耗在 Fluent 中自动映射为3D平均时间输入。对这些结果进行分析,找出与热性能相关的重要因素,然后优化散热设计。在某些情况下,如果仅考虑单个物理场不能满足分析要求,可同时结合使用 Fluent 和 Maxwell:采用Fluent 对不同的散热方法进行仿真,并将温度信息返回给 Maxwell。将这些值用于调整受温度影响的材料属性,并对电磁场进行修正,然后返回给 Fluent 进行进一步分析。

电动机上经优化的温度分布

电动机上经优化的温度分布通过 Fluent 中的水冷护套和喷雾冷却来实现。
由 Lucid Motors 提供。

Fluent 可用于多种电动机散热方法的仿真,包括:

  • 自然或强制风冷

  • 水冷

  • 喷雾冷却

达到良好的散热效果后,可结合使用 Fluent 和 Mechanical 来计算热应力。材料受热后会发生变形。变形增加的噪音、振动和声振粗糙度 (NVH),不仅对人造成感官上的不悦,还会严重影响安全性。

采用 Twin Builder,结合使用物理求解程序中的降阶模型与编写的嵌入式电机控制软件,对电动机进行整体仿真。这一系统级仿真可帮助您在设计早期流程制定设计决策,且无需制作物理原型。此外,您还可以使用 Twin Builder 来创建虚拟模型或数字化孪生体与现场实际模型相连接,从而了解电动机不同的工作状态,执行诊断,预估理想的维护日程计划,降低保修成本。