Tepelné výpočty motorů s permanentními magnety v silnoproudé elektrotechnice

but.committeedoc. Dr. Ing. Miroslav Patočka (předseda) prof. Ing. Jiří Skalický, CSc. (člen) doc. Ing. Čestmír Ondrůšek, CSc. (člen) doc. Ing. Ondřej Vítek, Ph.D. (člen) prof. Ing. Petr Toman, Ph.D. (člen) Ing. Petr Modlitba, CSc. (člen) doc. Ing. Vladislav Singule, CSc. - oponent (člen) Ing. Jiří Duroň, Ph.D. - oponent (člen)cs
but.jazykangličtina (English)
but.programElektrotechnika a komunikační technologiecs
but.resultpráce byla úspěšně obhájenacs
dc.contributor.advisorAubrecht, Vladimíren
dc.contributor.authorDeeb, Ramiaen
dc.contributor.refereeSingule, Vladislaven
dc.contributor.refereeDuroň,, Jiříen
dc.date.created2013cs
dc.description.abstractPráce se zabývá výpočty magnetických a tepelných vlastností servomotoru s permanentními magnety (motor M718 I vyráběný firmou VUES s.r.o. v Brně). Všechny uvedené výpočty jsou založené na numerických metodách konečných prvků a konečných objemů. 2D magnetická analýza motoru byla řešena s pomocí programu FEMM, zatímco pro 3D analýzu byl využit software ANSOFT. Magnetické analýzy umožnily stanovit rozložení magnetického pole v motoru a ve vzduchové mezeře. Ztráty způsobené vířivými proudy byly počítány v závislosti na rozměrech permanentních magnetů a velikosti toku magnetické indukce ve vzduchové mezeře. U 3D modelu v programu ANSOFT byly vypočítány i Joulovy ztráty. Pro daný servomotor byly navrženy dva způsoby chlazení. V prvním případě se jedná o vnitřní chladicí systém. K původnímu modelu motoru byly přidány některé modifikace (otvory v rámu motoru a radiální ventilátor na hřídeli uvnitř rámu motoru). U druhého způsobu chlazení bylo navrženo vnější chlazení. K původnímu rámu byly přidána chladicí žebra a radiální ventilátor na hřídeli vně rámu motoru. Výpočty proudění a tepelná analýza byly provedeny jak pro původní model motoru, tak i pro modifikovaný návrh (vnitřní a vnější chlazení) pomocí software ANSYS Workbench. Teplotní charakteristiky původního motoru byly měřeny různými senzory. Bylo provedeno porovnání experimentálně získaných výsledků s vypočteným teplotním modelem. Práce byla vytvořena v rámci doktorského studijního programu Elektrotechnika a komunikační technologie, obor Silnoproudá elektrotechnika a elektroenergetika. Podstatná část práce vznikla za podpory Centra výzkumu a využití obnovitelných zdrojů energie a výzkumných projektů CZ.1.05/2.1.00/01.0014 and FEKT S-11-9.en
dc.description.abstractThis dissertation focuses on magnetic, thermal, and cooling calculations of servo motor with permanent magnets (M718 I servo motor produced by VUES company). These calculations are achieved using dedicated software based on numerical methods of finite elements (FEM) and finite volumes (FVM). The 2D (two dimensional) magnetic analysis of the motor is computed using FEMM (finite element method magnetics). 3D (three dimensional) magnetic analysis is computed too using ANSOFT software. From the performed analyses, distribution of the magnetic field inside the servo motor, the circumferential distribution of the magnetic flux density in the air gap center are obtained. Eddy current losses are calculated depending on the magnets dimensions and the value of the air gap magnetic flux density. Joule losses are also calculated using ANSOFT for 3D model. Two cooling models are designed for the servo motor. In the first one, internal cooling system is used. Some modifications (openings in the motor frame and radial fan mounted on the motor shaft inside the frame) are added to the motor original model. In the second model, external cooling system is used. For this type, cooling slots are added to the original frame and radial fan is mounted on the motor shaft out of the frame. Fluid flow and thermal transient analyses are computed for the original motor and for the modified one (internal cooling and external cooling model) using ANSYS Workbench program. Heat characteristics of the original servo motor are measured using different sensors. Finally, an evaluation of the different results is performed. This work was performed at the Faculty of Electrical Engineering and Communication, within doctoral study program “Electrical Engineering and Communication” with the branch of “Power Electrical and Electronic Engineering”. A substantial part of this work was supported by the Centre for Research and Utilization of Renewable Energy (CVVOZE), under projects CZ.1.05/2.1.00/01.0014 and FEKT S-11-9.cs
dc.description.markPcs
dc.identifier.citationDEEB, R. Tepelné výpočty motorů s permanentními magnety v silnoproudé elektrotechnice [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2013.cs
dc.identifier.other67910cs
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11012/27166
dc.language.isoencs
dc.publisherVysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologiícs
dc.rightsStandardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezenícs
dc.subjectPermanentní magnetyen
dc.subjectstroj s permanentními magnetyen
dc.subjectjoulové ztrátyen
dc.subjectztráty vířivými proudyen
dc.subjectFEMMen
dc.subjectANSYSen
dc.subjectANSOFTen
dc.subjectteploen
dc.subjectCFDen
dc.subjectprouděníen
dc.subjectradiální ventilátoren
dc.subjectchlazení.en
dc.subjectPermanent magnetscs
dc.subjectPM machinecs
dc.subjectJoule lossescs
dc.subjecteddy current lossescs
dc.subjectFEMMcs
dc.subjectANSYScs
dc.subjectANSOFTcs
dc.subjectheatcs
dc.subjectCFDcs
dc.subjectfluid flowcs
dc.subjectradial fancs
dc.subjectcooling.cs
dc.titleTepelné výpočty motorů s permanentními magnety v silnoproudé elektrotechniceen
dc.title.alternativeThermal Calculations of Permanent Magnet Motors in High Current Technologycs
dc.typeTextcs
dc.type.driverdoctoralThesisen
dc.type.evskpdizertační prácecs
dcterms.dateAccepted2013-11-15cs
dcterms.modified2013-11-15-14:54:58cs
eprints.affiliatedInstitution.facultyFakulta elektrotechniky a komunikačních technologiícs
sync.item.dbid67910en
sync.item.dbtypeZPen
sync.item.insts2025.03.27 11:55:25en
sync.item.modts2025.01.16 00:52:01en
thesis.disciplineSilnoproudá elektrotechnika a elektroenergetikacs
thesis.grantorVysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. Ústav výkonové elektrotechniky a elektronikycs
thesis.levelDoktorskýcs
thesis.namePh.D.cs
Files
Original bundle
Now showing 1 - 5 of 5
Loading...
Thumbnail Image
Name:
final-thesis.pdf
Size:
3.97 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
final-thesis.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
thesis-1.pdf
Size:
1.63 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
thesis-1.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Oponent prace-Singule_Posudek_Deeb.pdf
Size:
252.76 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek-Oponent prace-Singule_Posudek_Deeb.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Oponent prace-Duron_posudek Deeb podepsany.pdf
Size:
813.82 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek-Oponent prace-Duron_posudek Deeb podepsany.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
review_67910.html
Size:
4.66 KB
Format:
Hypertext Markup Language
Description:
file review_67910.html
Collections