IGBT水冷散熱仿真的案例
基于SolidWorks的FLOEFD的IGBT散熱仿真案例 ￥30
采用SolidWorks2016版本的流體分析軟件FLOEFD對功率模塊IGBT進(jìn)行水冷散熱仿真案例，詳細(xì)介紹了軟件操作的步驟及過程，有助于入門學(xué)習(xí)及實際案例操作。附件包含案例操作PPT文件和模型的STP文件。部分文件內(nèi)容截圖如下：
基于ANSYS的水冷電機(jī)控制器散熱仿真分析
摘 要：
電機(jī)控制器中的主要散熱器件有電容和IGBT等,其散熱性能直接關(guān)系到電機(jī)的輸出。以控制器中的8個電容及3個IGBT為主要熱源,采用有限元分析的穩(wěn)態(tài)熱模塊及流體模塊,分別對其進(jìn)行溫度仿真分析,分析對比在使用水冷散熱前后主要發(fā)熱器件的散熱狀態(tài),得出水冷散熱的仿真效果比常態(tài)下的溫度降低約27℃,為實際產(chǎn)品的設(shè)計生產(chǎn)提供支撐。
關(guān)鍵詞：控制器;水冷;熱仿真;
0 引言
隨著電子產(chǎn)品小型化的發(fā)展，控制器的尺寸隨著元器件的小型化逐漸減小，但元器件的熱功率密度越來越大，其運(yùn)行時會產(chǎn)生大量的熱，為此研究主要元器件在狹窄結(jié)構(gòu)空間的散熱，保證其不超過耐熱極限[1,2]。水的比熱容是空氣的4倍，選用水冷板對其進(jìn)行散熱處理，可以提高散熱效率[3,4]。以5.5 k W控制器為例，對其主要發(fā)熱器件電容及IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵極型晶體管）進(jìn)行熱仿真分析。
1 控制器的前處理
1.1 控制器結(jié)構(gòu)降階處理
對5.5 k W控制器進(jìn)行3D建模，顯示控制器有1215個部件，控制器模型如圖1所示。若全部仿真會使模擬計算量和時間增加，一般需要進(jìn)行模型降階處理[5]。
圖1 控制器模型
保留控制器的主要發(fā)熱器件為8個電容及3個IGBT，保留殼體及水冷板。將殼體外部的航空插頭、發(fā)熱不嚴(yán)重的電路板及控制器外殼的螺紋孔全部填補(bǔ)完整。將水冷板的殼體與水道使用布爾減的方法進(jìn)行分離，防止后期網(wǎng)格劃分時，將殼體和水道劃為整體，導(dǎo)致網(wǎng)格劃分不合適，計算失敗。模型降階情況如圖2所示。
1.2 控制器網(wǎng)格設(shè)置
網(wǎng)格劃分的好壞直接關(guān)系到計算的結(jié)果和計算時間的長短，所以在進(jìn)行網(wǎng)格劃分的時候，優(yōu)先選擇曲面狀的物體進(jìn)行網(wǎng)格劃分，這樣在網(wǎng)格劃分的時候就可以保證曲面的完整性。
展開 基于FLoEFD的新能源水冷電機(jī)流固耦合散熱仿真 ￥20
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新能源電動汽車水冷電機(jī)散熱理論熱設(shè)計與熱仿真管理分析
針對上面所提到的有關(guān)電機(jī)電機(jī)水冷部分，我們開發(fā)了本程課，新能源電動汽車水冷電機(jī)散熱理論熱設(shè)計與ANSYS ICEPAK熱仿真課程，本教程以一款新能源汽車的15.5KW無刷FOC控制水冷電機(jī)的理論設(shè)計過程與散熱仿真過程為例，通過從設(shè)計參數(shù)的整理為基礎(chǔ)，講解根據(jù)電機(jī)的損耗參數(shù)去如何選取水冷管道的開口面積，依據(jù)水冷管道的開口，再結(jié)合電機(jī)的相關(guān)參數(shù)，通過理論方法設(shè)計整機(jī)的水冷管道的換熱系數(shù)與冷卻面積的匹配。再根據(jù)相關(guān)的計算結(jié)果參數(shù)進(jìn)行整機(jī)的散熱設(shè)計，依據(jù)整機(jī)的傳導(dǎo)路徑熱阻等，通過迭代計算出整機(jī)的散熱面積，從而進(jìn)行相關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計與整機(jī)水冷系統(tǒng)的設(shè)計。
待電機(jī)設(shè)計完成，進(jìn)行相關(guān)的校核，再利用ANSYSICEPAK進(jìn)行整燈的熱仿真視頻教程，熱仿真視頻教程通將整機(jī)從CAD軟件的3D模型簡化開始，到通過WORKBENCK 導(dǎo)入到ICEPAK軟件內(nèi)，在ICEPAK軟件內(nèi)完成相關(guān)模型的物性設(shè)置，軟件仿真邊界的設(shè)計置等等......，一步步的充分講解了在ANSYS ICEPAK中對一款水冷電機(jī)產(chǎn)品從3D模型的前處理，再到如何將3D模型導(dǎo)入到ICEPAK中，再到在軟件中對模型的物性設(shè)置，到如何進(jìn)行網(wǎng)格劃分及求解等全套操作流程。
本教程旨在通過本款新能源水冷電機(jī)的實例案例的操作，讓您能達(dá)到依據(jù)整機(jī)的相關(guān)性能參數(shù)進(jìn)行水冷系統(tǒng)的選取以及整機(jī)水冷散熱部分的理論計算，整機(jī)冷卻系統(tǒng)與整機(jī)散熱系統(tǒng)的匹配計算，利用理論計算對電機(jī)整機(jī)散熱的設(shè)計，同時能夠熟練的運(yùn)用ICEPAK，以用ICEPAK來完成對此類水冷電機(jī)產(chǎn)品的熱設(shè)計與ANSYS ICEPAK散熱仿真。
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