Využití prostředí ANSYS Workbench pro teplotní výpočty elektrických strojů

Abstract

Výpočet tepelných poměrů v elektrickém stroji je jedním ze základních kroků při jeho návrhu. Mezi tradiční způsoby výpočtu oteplení patří analytické metody založené na ekvivalentních odporových sítích, využívajících tepelně elektrické analogie. Další možností je využití metody konečných prvků, což je cílem této práce. První část práce je věnována CAD systému Autodesk Inventor. Jde o moderní parametrický CAD systém umožňující vytvářet trojrozměrné virtuální modely. Tento systém je využit pro přípravu modelu elektronicky komutovaného motoru, na kterém je proveden tepelný výpočet. Druhá část práce se zabývá možnostmi tepelných výpočtů v programu Ansys Workbench a praktickou realizaci výpočtu na daném EC motoru.

Thermal analysis of electric machine is one of the key steps in design procedure. Traditionally, thermal calculations are done by analytical method, mostly based on equivalent electrical circuit, where thermal quantities are replaced by equivalent electrical quantities. These methods employ so-called electro thermal analogy. Different approach is to use Finite Element Method, which is the main goal of this thesis. First part of the thesis is devoted to description of CAD system Autodesk Inventor, which is modern parametric CAD for modelling of virtual prototypes. This system is then used for creation of three dimensional model of brushless DC machine. Second part is focused on thermal calculations in Ansys Workbench environment. Model of brushless DC machine created in Inventor is transferred into Ansys Workbench and thermal analysis is carried out.