Inovace chladícího systému vysokootáčkových elektrických strojů

Abstract

Tato práce se zabývá analýzou možností přímého chlazení vinutí elektrického stroje a modelováním tepelného výměníku. V první části práce jsou popsány metody přímého chlazení vinutí elektrického stroje a metody modelování tepelných výměníků. Následuje popis provedení experimentů na speciálním přípravku s přímým chlazením statorového vinutí za různých provozních podmínek. V návaznosti na experimenty jsou data zpracována a vyhodnocena. Na základě experimentálních dat byly identifikovány parametry základního modelu speciálního experimentálního přípravku. Tento model je dále rozšířen o implementaci tepelného výměníku pomocí různých výpočtových metod. Na základě výsledků byla vyhodnocena nejvhodnější metoda modelování výměníku, která byla následně implementována do tepelného modelu synchronního stroje, čímž se docílilo realističtějších výsledků simulace.

This thesis deals with the analysis of the possibilities of direct cooling of the windings in an electrical machine and modelling of a heat exchanger. The first part of the thesis describes methods of direct cooling of electric machines windings and methods for modelling heat exchangers. This is followed by a description of execution of experiments on a special test rig with direct cooling of stator winding under different operating conditions. Following the experiments, the data are processed and evaluated. Based on the experimental data, the parameters of the basic thermal model of the test rig have been identified. This model is further extended by the implementation of a heat exchanger using various computational methods. Based on the simulation results, the suitable method for modelling the heat exchange was chosen for implementation in thermal model of synchronous machine, thus achieving more realistic simulation results.