Wyznaczenie zastępczej rezystancji cieplnej izolacji żłobkowej - badania i symulacje

Numerical analysis, which uses the finite element method, requires proper preparation of computational model. In the case of thermal analysis of electrical machines based on FEM, the model preparation is also important. Electric machine consists of several elements, which have different degree of complexity. In order to create an effective computational model, it is necessary to make some simplifications. Taking the finie element method analysis into consideration, especially 3D analysis, it is desirable to create a correct model of thin and composite components, which generate considerable quantity of finite elements. Such parts in the rotating electrical machine are windings and slot insulation. The method of monolithic modeling of winding, and replacement slot insulation by the thermal resistance parameter determined on the basis of a simple experiment are presented in the article. The influence of impregnation of the winding and slot insulation thickness on the temperature of electromagnetic circuit is additionally shown in the article.

Analizy numeryczne wykorzystujące metodę elementów skończonych wymagają prawidłowego przygotowania modelu obliczeniowego. Podobnie jest w przypadku analiz termicznych maszyn elektrycznych opartych o MES. Maszyna elektryczna składa się z wielu elementów, które mają różny stopień złożoności. Do stworzenia efektywnego modelu obliczeniowego konieczne staje się uproszczenie niektórych elementów. Z punktu widzenia metody elementów skończonych, a zwłaszcza przy analizie 3D, wskazane jest prawidłowe zamodelowanie podzespołów cienkościennych i kompozytowych, które generują większą ilość elementów skończonych. Przykładem takich części w wirującej maszynie elektrycznej jest uzwojenie i izolacja żłobkowa. W artykule przedstawiono monolityczny sposób modelowania uzwojenia oraz zastąpienie modelu izolacji żłobkowej parametrem zastępczej rezystancji cieplnej wyznaczanym na podstawie prostego doświadczenia. Dodatkowo w artykule pokazano wpływ impregnacji uzwojenia oraz grubości izolacji żłobkowej na temperaturę obwodu elektromagnetycznego.