Klasifikacija in uporaba tehnologije motornega hlajenja

1, Osnovno načelo: logika prenosa toplote za hlajenje motorja

Bistvo hlajenja motorja je prenos toplote, ustvarjene v notranjosti motorja, v zunanje okolje skozi proces zaprte-zanke »generacije toplote prenos toplote odvajanje toplote«, ki ohranja delovanje različnih komponent motorja v dovoljenem temperaturnem območju. Jedrna pot prenosa toplote sledi drugemu zakonu termodinamike in se v glavnem doseže na tri načine:

(1) Toplotna prevodnost

Toplota se neposredno prenaša skozi trdne medije, kot so navitja motorja, železna jedra in ohišja. Na primer, toplota, ki jo ustvarijo bakrene žice v navitjih, se najprej vodi do izolacijskega sloja in se nato prenese na ohišje skozi železno jedro, kar je osnovni način za difuzijo toplote znotraj motorja. Učinkovitost prevodnosti je odvisna od toplotne prevodnosti materiala, kot je baker (toplotna prevodnost 401 W/(m · K)), aluminij (237 W/(m · K)) in drugi kovinski materiali, ki imajo veliko boljšo toplotno prevodnost kot izolacijski materiali (običajno manj kot 0,5 W/(m · K)).

(2) Toplotna konvekcija

Toplota se prenaša s tokom tekočin (plinov ali tekočin) in jo delimo na naravno konvekcijo in prisilno konvekcijo. Naravna konvekcija temelji na spremembah gostote, ki nastanejo zaradi temperaturne razlike same tekočine, da tvori tok, ki je primeren za majhne-motorje z nizko močjo; Prisilna konvekcija poganja tekočino, da pospeši pretok skozi naprave, kot so ventilatorji in črpalke, s čimer močno izboljša učinkovitost prenosa toplote, in je glavni način hlajenja za motorje srednje in velike-moči.

(3) Toplotno sevanje

Toplota seva s površine motorja v okolico v obliki elektromagnetnih valov. Učinkovitost prenosa toplote zaradi sevanja je sorazmerna s četrto potenco površinske temperature motorja in nanjo vpliva površinska emisivnost. Pri hlajenju motorja se radiacijski prenos toplote običajno uporablja kot pomožna metoda, ki deluje v povezavi s prevajanjem in konvekcijo.

Sinergijski učinek treh metod izmenjave toplote predstavlja osrednjo logiko hladilnega sistema motorja, razlike v različnih hladilnih tehnologijah pa so v bistvu optimizirana kombinacija poti izmenjave toplote in metod pogona tekočine.

4, Praksa uporabe v industriji in razvojni trendi

(1) Tipični scenariji uporabe

Na industrijskem področju veliki asinhroni motorji in sinhroni motorji pogosto uporabljajo tehnologijo vodnega hlajenja ali mešanega hlajenja, kot so motorji valjarn v jeklarnah in motorji ventilatorjev z induciranim vlekom v elektrarnah, da zagotovijo neprekinjeno delovanje z učinkovitim hlajenjem;

Prevoz: pogonski motorji novih energetskih vozil so večinoma hlajeni z oljem, nekateri -modeli višjega cenovnega razreda pa sprejmejo hibridno rešitev "oljno hlajenje+vodno hlajenje", da bi izpolnili zahteve visoke gostote moči in kompaktnega prostora;

Gospodinjski aparati in majhne naprave: Motor kompresorja in motor vodne črpalke gospodinjskih klimatskih naprav pogosto uporabljata tehnologijo hlajenja s hladnim zrakom s samoprezračevanjem, ki ima preprosto strukturo in nadzorovane stroške;

Posebno okolje: Motorji v okoljih z visoko temperaturo, visoko vlažnostjo ali korozivnimi okolji, kot so rudniki in ploščadi na morju, zahtevajo zaprto vodno hlajenje ali proti-korozijsko zračno hlajenje, da preprečite puščanje medija in korozijo komponent.

(2) Razvojni trendi

1. Učinkovitost: Optimizirajte zasnovo kanala z numeričnimi simulacijami (kot je računalniška dinamika tekočin CFD), da izboljšate učinkovitost prenosa toplote in zmanjšate porabo energije hladilnega sistema;

2. Miniaturizacija: razvijte rešitve za hlajenje z visoko-gostoto moči, kot sta tehnologija mikrokanalnega vodnega hlajenja in visoko{2}}tehnologija hlajenja z vbrizgavanjem goriva pod visokim tlakom, da zadostite razvojnim potrebam po miniaturizaciji motorjev;

3. Inteligenca: Integracija temperaturnih senzorjev in ventilov za regulacijo pretoka za dinamično prilagajanje pretoka hladilnega medija in optimizacijo hladilnega učinka v realnem času glede na spremembe obremenitve motorja;

4. Varstvo okolja: spodbujajte okolju prijazna hladilna olja z nizko viskoznostjo in visoko stabilnostjo, zmanjšajte uporabo hladilne vode in zmanjšajte vpliv na okolje.