การออกแบบใบพัดบังคับลมโดยใช้การวิเคราะห์ความร้อนและการจำลอง CFD ของมอเตอร์ DC แบบไร้แปรงถ่านสำหรับรถยนต์พลังงานแสงอาทิตย์ STC-4
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้ศึกษาผลของการออกแบบใบพัดบังคับลมเพื่อระบายความร้อนของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงไร้แปรงถ่าน (BLDC) โดยใช้การวิเคราะห์ความร้อนและการจำลองพลศาสตร์ของไหลเชิงคำนวณ (CFD) ผลการจำลองแสดงให้เห็นว่าการติดตั้งใบพัดบังคับการไหลของอากาศช่วยลดอุณหภูมิในส่วนประกอบต่าง ๆ ของมอเตอร์ โดยอุณหภูมิของขดลวดทองแดงลดลงประมาณ 59% แกนเพลาลดลงประมาณ 47% และอากาศภายในมอเตอร์ลดลงประมาณ 63% ส่งผลให้การระบายความร้อนของมอเตอร์ไฟฟ้าดีขึ้น และลดความเสี่ยงต่อความเสียหายจากอุณหภูมิที่สูงเกินพิกัด นอกจากนี้ อุณหภูมิของอากาศระหว่างช่องพันขดลวดตัวนำอยู่กับที่ (Stator Teeth) กับแท่งแม่เหล็กเคลื่อนที่ รวมถึงฝาครอบมอเตอร์ด้านหน้าและด้านหลัง ลดลงประมาณ 17% ซึ่งช่วยรักษาประสิทธิภาพและยืดอายุการใช้งานของมอเตอร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมอเตอร์ทำงานภายใต้ภาระเกินพิกัด ผลการวิจัยนี้เป็นแนวทางในการพัฒนาระบบระบายความร้อนของมอเตอร์ BLDC เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและการใช้งานต่อไป
Article Details
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
ลิขสิทธิ์เป็นของวารสารวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ
เอกสารอ้างอิง
International Energy Agency, World Energy Outlook 2022. Paris, France: IEA Publications, 2022.
[S. Shafiee and E. Topal, “When will solar cars become commercially available,” Energy Policy, vol. 37, no. 1, pp. 113–119, Jan. 2009.
[J. R. Hendershot and T. J. E. Miller, Design of Brushless Permanent-Magnet Motors. Madison, WI, USA: Motor Design Books LLC, 2011.
X. Yu, Y. Zhang, J. Wang and Y. Guo, “Thermal analysis and optimization of a permanent magnet synchronous motor for electric vehicle application,” Appl. Therm. Eng., vol. 86, pp. 129–138, 2015.
H. Jang et al., “Thermal-fluid analysis of rotating electric motors using CFD with heat source modelling,” Appl. Therm. Eng., vol. 150, pp. 45–53, 2019.
S. Kim and D. Lee, “Numerical investigation of cooling characteristics in an enclosed electric motor with internal heat generation,” J. Mech. Sci. Technol., vol. 35, no. 4, pp. 1293–1302, 2021.
L. Zhou et al., “External airflow cooling of high-speed electric machines using CFD simulation,” Energy Convers. Manage., vol. 209, p. 112621, 2020.
T. Gammaidoni, J. Zembi, M. Battistoni, G. Biscontini and A. Mariani, “CFD analysis of an electric motor's cooling system: Model validation and solutions for optimization,” Case Stud. Therm. Eng., vol. 49, p. 103349, Sept. 2023, doi: 10.1016/j.csite.2023.103349.
Y. A. Çengel and A. J. Ghajar, Heat and Mass Transfer: Fundamentals & Applications, 5th ed. New York, NY, USA: McGraw-Hill Education, 2015.
F. P. Incropera, D. P. DeWitt, T. L. Bergman and A. S. Lavine, Fundamentals of Heat and Mass Transfer, 8th ed. Hoboken, NJ, USA: John Wiley & Sons, 2017.
F. M. White, Fluid Mechanics, 8th ed. New York, NY, USA: McGraw-Hill Education, 2016.
