油冷電機冷卻結構
關注創建者：匿名 創建時間：2021-12-28
油冷電機冷卻結構的視頻教程
基于Fluent水冷+噴油甩油冷卻電機熱仿真
基于項目實戰Fluent油冷電機（噴油甩油）熱仿真教學； 掌握Fluent流動傳熱仿真的整個流程，電機熱仿真全流程計算設置方法，包括以下四個模塊： 1、幾何處理-SpaceClaim 2、網格劃分-FluentMeshing 3、計算-Fluent 4、后處理-CFDPost
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基于無網格思想的新能源電機冷卻快速分析方案
本次課程會介紹CONVERGE軟件無網格思想、功能和技術特點，及其在電機冷卻方面的分析方案，讓用戶快速了解CONVERGE在該應用中如何發揮其網格思想和模型優勢，并使用戶短時間內掌握電機冷卻分析過程和操作方法。 課程大綱： 1. 電機冷卻主題概述 2. CONVERGE軟件簡介及在電機冷卻分析方案及優勢 3. 某強制風冷電機分析案例演示
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基于Fluent水冷+噴油甩油冷卻電機熱仿真 -幾何處理部分
掌握Fluent流動傳熱仿真的整個流程，電機熱仿真全流程計算設置方法，案例包括workbench源文件及計算設置的全過程錄屏。
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油冷電機冷卻結構的實例教程
引言
本文為2021年8月25日西莫電機論壇第46期在線研討會精華整理版。
主講老師：
顧俊（蘇州舜云工程軟件有限公司仿真技術經理，曾從事前艙熱管理仿真相關工作、動力系統CFD仿真及熱管理相關工作，負責舜云科技動力系統模塊的解決方案研發及推廣工作，完成汽車行業多個頭部企業的飛濺潤滑及熱管理分析技術移交工作；7年汽車工程領域仿真與設計經驗）
主要內容：
1.油冷電機冷卻結構的多樣性
2.不同CFD熱管理方法的對比分析
3.基于舜云仿真軟件的油冷熱管理
4.熱管理技術的難點
下面開始進入研討會正文：
1 油冷電機冷卻結構的多樣性
在以前風冷電機的那個時代，我們可能并不需要太過于關注他內部的一些發熱問題，這是很典型的一款西門子風冷電機，右邊這個圖片是風冷電機的一些散熱手法，他的軸上會帶一些擋板讓內部的風能夠高速的流動起來，然后外殼這一塊也會有一些加強筋或者說一些散熱筋能帶走更多的熱量，這大概已經是很早以前的那種電機設計。現在這個階段的話，用水冷電機就是新能源汽車應用還是比較多的，大部分路上跑的一些新能源汽車更多的還是用水冷電機的，油冷電機的話只不過是這兩年才開始火熱起來，實際上在路上跑的可能還并不怎么多。水冷電機的話有一個特點，它的冷卻型式非常非常單一，并且當初我們在做水冷電機的相關設計時，它的NVH
可能并不是那么的完善，所以它一般都會在表面包一層那個消音棉，就肯定會有類似的一些那種消音阻斷的一些結構，然后導致它整體的一個散熱是非常依賴水套的。那當初的話就是水套這一塊的散熱問題，對于主機廠怎樣去安排這么大的一個散熱需求，在前艙這一塊里面要合理的分配給他，而且要時時保證它能夠有足夠的散熱，這其實是一個比較頭疼的問題。
展開 驅動電機殼體冷卻通道結構設計
針對熱量在電機內部的傳遞方式，本文設計了一款螺旋式冷卻結構的電機殼體，其結構如圖2所示。
在電力系統中，油冷變壓器廣泛應用于變電站，其在運行過程中會產生熱量，如果變壓器溫度過高，會對其內部的絕緣材料及零部件性能造成損害。繞組是變壓器的核心部件之一，由銅或鋁等導電材料制成。高溫會使繞組的電阻增大，電阻增大又會進一步產生更多的熱量，形成惡性循環。過高的溫度可能會引起鐵芯的磁導率變化，影響變壓器的電磁性能，同時也可能導致鐵芯的機械結構發生變形，破壞變壓器的正常運行。另外，變壓器中的絕緣紙和絕緣油在高溫下會加速老化。
自然對流是油冷變壓器散熱的重要方式之一，通過合理的溫度控制，確保自然對流散熱的良好效果，可以降低變壓器的運行損耗，提高能源利用效率。
伏圖-電子散熱模塊（Simdroid-EC，以下簡稱EC）是基于通用多物理場仿真PaaS平臺伏圖（Simdroid）開發的針對電子元器件、設備等散熱的專用熱仿真模塊，內置電子產品專用零部件模型庫，支持用戶通過“搭積木”的方式快速建立電子產品的熱分析模型，并利用成熟穩定的算法計算流動與傳熱問題，對電子產品進行高效的熱可靠性分析；可廣泛應用于通信設備、電力電子、半導體產品與設備、汽車、航空航天等工業領域。
以下是基于Simdroid-EC對油冷變壓器進行自然冷卻仿真及對應的功能點和步驟說明。
1、CAD模型導入
通過EC導入接口，可以將變壓器模型導入；線圈、變壓器油箱外殼、油箱外側的翅片均可以使用EC提供的薄壁機箱模型來構建；鐵心部分使用EC的立方體塊來拼接搭建。
展開 通風冷卻技術是大型電機設計的關鍵技術之一，對電機的尺寸和性能有著重要的影響。由于
大型水輪發電機的試驗數據很難獲得，因此，可綜合應用比例模型試驗、網絡法和三維計算流體動力學
(CFD)改善電機中風量分布的均勻性，以控制溫度，避免溫度過高縮短電機壽命。
計算流體動力學（CFD）方法在電機通風冷卻結構優化中的應用.pdf
汽車供應商 FEV 開發了一種油冷式電動機，旨在優化電動汽車的最大功率。該公司表示，基于離心冷卻，油在轉子鐵芯和磁鐵下方流動到銅繞組上，可以將電機的連續輸出提高多達 50%。它一直在各種汽車技術活動中展示概念系統。
該公司指出，傳統電動機在運行期間只能短暫調出最大功率，因為這會導致高熱應力，但其特殊的冷卻解決方案旨在抵消這一限制。雖然水作為冷卻劑由于其導電性不能直接用于冷卻電動機中的銅繞組，但 FEV 使用一種特殊的非導電油，該油也可用作電動機的潤滑劑。
在系統內，油在電機運行期間通過軸通過離心力引導到導熱銅繞組，以有效地冷卻它們。這樣可以顯著提高電機的功率密度，并在更長的時間內調用增加的扭矩。或者，冷卻允許發動機小型化，同時保持相同的功率密度，從而在車輛中獲得安裝空間優勢。
正如主管 Andreas Sehr 在演講中所解釋的那樣，離心冷卻油流經轉子軸，通過轉子芯和磁鐵下方的 5 個徑向孔，然后油被引導到前側和后側，直接噴灑在 定子繞組。 油通過外部油泵泵入系統。 該系統利用離心力（旋轉時）在系統中分配油。
油通過外部連接流入前后側的兩個噴環。 對于每個線圈，噴嘴都安裝在噴射環中，并直接噴射到定子繞組的前部。 前、后殼體底部設計有兩個排油口。 油通過重力排出。
FEV 提出的緊湊型解決方案將永磁同步 (PSM) 電動機和逆變器組合在一個單元中。 經測試，該電機在峰值功率230kw持續30秒，連續功率100kw時，最大扭矩大于500Nm，最大轉速12000rpm，在測試循環中效率大于90%，大于 97% 的峰值。
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鑄鐵試驗平板是精和密測量和測試的基礎基準工具。若使用或維護不當，哪怕輕微的劃痕或變形，都可能導致平臺精度永和久喪失。因此，規范操作至關重要。
?? 使用前的準備：把好第和一道關
正式使用前，通過以下檢查將隱和患消滅在萌芽狀態：
安裝校準：使用調整墊鐵將平臺支撐平穩，三點支撐原則可有效防止變形。用水平儀在平臺縱向、橫向多個位置校準，確保氣泡居中，避免因傾斜產生測量誤差。
清潔檢查：用軟布或軟毛刷徹和底清除平臺表面的灰塵
Fluent輪轂電機自然冷卻仿真
源文件加制作過程錄屏，源文件是workbench，包括幾何，網格，設置跟結果。錄屏是全過程錄屏，包括幾何處理，網格劃分，計算設置跟后處理，錄屏沒有聲音，關鍵步驟錄屏中有文字
平臺軟件：
Ansys 2020版本
在現代工業自動化領域，高效、精密的直線運動解決方案是提升生產效率的關鍵。米思米直線電機模組（https://www.misumi.com.cn/zxdjmz/）正是基于這一需求，將傳統回轉電機的核心原理創新應用——將內部磁石展開平鋪，通過磁力直接推動滑塊進行直線運動，其原理類似于磁懸浮列車。這一設計從根本上改變了動力傳輸方式，為設備升級帶來了新的可能性。
相較于傳統絲杠模組，米思米直線電機模組在核心性能上展現出顯著優勢
在電力系統中，油冷變壓器廣泛應用于變電站，其在運行過程中會產生熱量，如果變壓器溫度過高，會對其內部的絕緣材料及零部件性能造成損害。繞組是變壓器的核心部件之一，由銅或鋁等導電材料制成。高溫會使繞組的電阻增大，電阻增大又會進一步產生更多的熱量，形成惡性循環。過高的溫度可能會引起鐵芯的磁導率變化，影響變壓器的電磁性能，同時也可能導致鐵芯的機械結構發生變形，破壞變壓器的正常運行。另外，變壓器中的絕緣紙和絕緣油在高溫下會加速老化
隨著驅動電機功率密度的不斷提升，對電機的最高轉速也提出了更高的要求。在IPM電機中，轉子隔磁橋需要承受更大的離心應力，同時還必須確保足夠的隔磁性能。為了有效分散轉子應力，磁極拓撲結構變得愈發復雜，雙層甚至多層永磁體的設計變得非常普遍。這使得隔磁橋和孔的幾何設計具有更高的自由度和復雜性。
因此，如何在隔磁橋的尺寸設計中兼顧電磁性能和結構強度，成為一個典型的多物理場權衡設計問題。然而，僅憑借經驗來設計滿足所有設計任務要求的轉子隔磁橋尺寸非常具有挑戰性
腔體中有一個圓柱，給腔體中通入溫度為100K的某氣體，該氣體與腔體中的空氣混合，然后對尼龍圓柱結構進行冷卻，仿真模擬圓柱的溫度變化，結果如下圖所示：
感興趣的朋友，歡迎交流模型！
來源 | ACS Applied Materials&Interfaces
01
背景介紹
近年來由于氣候變化，高溫等極端天氣事件的頻率有所增加。這些事件可對人類健康、基礎設施和環境造成毀滅性影響。傳統的冷卻技術，如空調等傳統冷卻方法，加速導致溫室氣體排放，加劇了氣候變化。輻射冷卻技術已經成為一種很有前途的替代方案，它提供有效的冷卻能力，不消耗電力
電機中的結構分析
場景一：
電機熱-機疲勞
場景二：
電機NVH
場景三：
沖擊性能優化
客戶案例
Lucid Motors –豪華電動汽車公司
電機熱管理
熱—機疲勞分析
Ansys電機多學科分析
*Electric – Fluid – Mechanical(Thermal Stress) –
Particle Works
電機油冷仿真培訓
10月13日
培訓結束后，您將獲得
由安世亞太頒發的官方培訓認證證書
適用行業及人群
【適用行業】
適用于涉及到電機、齒輪箱等電驅系統中的攪油、飛濺、潤滑等兩相流動問題以及后續散熱問題的行業。
【適用人群】
與以上行業相關的系統仿真工程師、技術研發人員等都可以參加。
課程優勢
本培訓以使用Particleworks軟件為出發
摘要：【目的】針對螺桿加工專用銑床存在自動化程度低、功能集成度不高、生產工藝周期長、機床結構形式陳舊、機械結構穩定性差等不足。【方法】課題組以數控銑床系統結構穩定性設計的研究為出發點，根據機床設計目標和各項性能指標要求，研究與加工工藝相適應的功能機構布局，設計機床總體結構方案，重點研究上下料機構、旋銑系統、傳動系統、床身的設計。【結果】設計出具有性能優良、功能完備的高端電機軸螺桿旋銑設備
