Los tubos de calor son dispositivos de transferencia de calor altamente eficientes que se han aplicado a motores eléctricos en varios estudios e invenciones. Los tubos de calor utilizan un mecanismo de transferencia de calor por cambio de fase, que es un método pasivo de transferencia de calor desde la fuente de calor al disipador de calor con una resistencia térmica muy baja.
Como se muestra en la Figura 1, el líquido en el tubo evapora el vapor y fluye hacia el extremo de condensación después de calentar un extremo, y el extremo de condensación se somete a la convección de aire o líquido para transferir calor, y el vapor interno se licua y fluye hacia el extremo de calentamiento y circula.
Figura 1: Cómo funcionan los heatpipes
Como se muestra en la Figura 2, un extremo del tubo de calor está en estrecho contacto con el devanado, y el otro extremo se inserta en el canal de enfriamiento dispuesto en la cubierta del extremo frontal, y el canal de agua de la cubierta del extremo está conectado en serie con la carcasa. canal de agua. Mediante el establecimiento del modelo de elementos finitos CFD y la verificación experimental del prototipo, los resultados comparativos muestran que el método de enfriamiento indirecto de la tubería de calor tiene ventajas obvias sobre el enfriamiento tradicional con camisa de agua de la carcasa, y la densidad de corriente aumenta en un 50%.
Figura 2: Método de enfriamiento indirecto de heatpipes
Árbitro. [3] diseñó el tubo de calor en una estructura en forma de U para acortar la longitud axial del motor, como se muestra en la Figura 3. El diseño de enfriamiento del tubo de calor adopta calor de conducción axial y el calor no se disipa hacia afuera a través del núcleo del estator y la carcasa, pero a través del diseño de la ranura, el tubo de calor conduce el calor y lo disipa con las alas de disipación de calor. Los resultados del análisis muestran que cuando la velocidad del viento es de 4 m/s, la temperatura del devanado se puede suprimir dentro de los 100 grados y la densidad de corriente puede alcanzar 12,5 A/mm². Sin embargo, debido a la estructura en forma de U del tubo de calor, el esquema necesita optimizarse aún más debido al uso ineficiente de la capacidad de conducción de calor del eje, combinado con las características estructurales del motor.
Figura 3. Estructura de un motor con tubo de calor en forma de U.
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