Bartłomiej Będkowski

Bartłomiej Będkowski
Akademia Techniczno-Humanistyczna
[email protected]
Wpływ systemów chłodzenia na parametry termiczne wybranych maszyn elektrycznych
Badania z zakresu analizy systemów chłodzenia maszyn elektrycznych i próba wprowadzenia
narzędzia numerycznego wspomagającego ich projektowanie są szeroko związane
z przemysłem maszynowym, samochodowym, lotniczym i górniczym, będących kluczowym
obszarem technologicznym. Maszyny elektryczne mają powszechne zastosowanie w każdej
z wymienionych wyżej gałęzi przemysłu. Wprowadzenie nowych technik projektowania
maszyn elektrycznych pozwalających na analizę zagadnień termicznych będzie skutkowało
zwiększeniem ich możliwości i wydajności. Przyśpieszy proces projektowania i pozwoli
zaspokoić zapotrzebowanie przemysłu w Województwie Śląskim na nowe źródła napędu do
nowoprojektowanych maszyn pracujących w różnych wymagających warunkach (napędy
maszyn górniczych, samochodów, statków powietrznych itp.).
Podczas projektowania maszyn elektrycznych w przeszłości przykładało się mniejszą wagę
do analizy termicznej niż elektromagnetycznej. Coraz większe wymagania odnośnie
miniaturyzacji, zwiększenia sprawności, redukcji kosztów, różne rozwiązania konstrukcyjne,
elementy silników wrażliwe na temperaturę (takie jak magnesy trwałe), enkodery,
uszczelnienia, łożyska wymuszają, aby poświęcić analizie termicznej tyle samo uwagi,
co elektromagnetycznej. Dotychczas metody numeryczne oparte o analizę elementów
skończonych (MES) przy projektowaniu maszyn elektrycznych stosowane są z powodzeniem
podczas projektowania części mechanicznych i obwodów elektromagnetycznych. Do analizy
termicznej stosowane są głównie metody analityczne dające ograniczone możliwości. Próba
zastosowania metody elementów skończonych do analizy systemów chłodzenia w maszynach
elektrycznych stanowi nowość w dziedzinie projektowania maszyn elektrycznych i pozwoli
na powstawanie coraz bardziej doskonałych konstrukcji, spełniających specyficzne
wymagania. Aby to osiągnąć zostanie dobrane odpowiednie oprogramowanie wykorzystujące
metodę elementów skończonych w obliczeniach przepływu masy i energii. Następnie zostanie
opracowany model numeryczny, który będzie zweryfikowany badaniami doświadczalnymi,
na ich podstawie będzie ewentualnie skorygowany. Pozwoli to na jego późniejsze
wykorzystanie do analiz różnego rodzaju rozwiązań konstrukcyjnych, a także ułatwi budowę
nowych modeli.