Un método novedoso de análisis térmico basado en un método acoplado bidireccional de múltiples físicas y su aplicación a motores síncronos de imán permanente sumergibles
Autores: Xiao, Wensheng; Tan, Liping; Cui, Junguo; Wang, Hongyan; Li, Changjiang; Qin, Haozhi; Zhang, Jun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un método novedoso de análisis térmico basado en un método acoplado bidireccional de múltiples físicas y su aplicación a motores síncronos de imán permanente sumergibles
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Motor síncrono de imán permanente sumergible
Aumento de temperatura
Análisis multiphysics
Pérdida
Método acoplado de dos vías
Precisión en el cálculo de la temperatura
Licencia
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Como un motor síncrono de imán permanente sumergible (SPMSM) debe funcionar en crudo de alta temperatura en el subsuelo durante largos períodos de tiempo, la predicción precisa de su aumento de temperatura es crucial para mejorar la estabilidad del motor. Sin embargo, el análisis de su campo de temperatura implica múltiples campos físicos, como el campo eléctrico, el campo magnético, el campo de fluidos, entre otros, y es difícil de calcular con precisión. La pérdida del motor suele cargarse como un valor fijo al calcular el campo de temperatura, mientras que en realidad, la pérdida siempre cambia con la temperatura. Por lo tanto, el cálculo de la temperatura es inexacto utilizando este método acoplado de una sola vía. En este artículo, se investiga la relación entre la pérdida y la temperatura y se propone un método de análisis acoplado electromagnético-termofluido de múltiples físicas bidireccional adecuado para SPMSM. La pérdida puede cargarse como una variable mediante este nuevo método acoplado de dos vías, lo que mejora significativamente la precisión del cálculo de la temperatura. Para demostrar la viabilidad del método acoplado de dos vías, se realizan experimentos basados en un prototipo de alto par y baja velocidad de SPMSM y una bomba de cavidad con el sensor de rejilla de Bragg de fibra (FBG) midiendo la temperatura de SPMSM. Finalmente, se demuestra que el método acoplado de dos vías propuesto en este artículo es racional y factible en el análisis del aumento de temperatura de SPMSM.
Descripción
Como un motor síncrono de imán permanente sumergible (SPMSM) debe funcionar en crudo de alta temperatura en el subsuelo durante largos períodos de tiempo, la predicción precisa de su aumento de temperatura es crucial para mejorar la estabilidad del motor. Sin embargo, el análisis de su campo de temperatura implica múltiples campos físicos, como el campo eléctrico, el campo magnético, el campo de fluidos, entre otros, y es difícil de calcular con precisión. La pérdida del motor suele cargarse como un valor fijo al calcular el campo de temperatura, mientras que en realidad, la pérdida siempre cambia con la temperatura. Por lo tanto, el cálculo de la temperatura es inexacto utilizando este método acoplado de una sola vía. En este artículo, se investiga la relación entre la pérdida y la temperatura y se propone un método de análisis acoplado electromagnético-termofluido de múltiples físicas bidireccional adecuado para SPMSM. La pérdida puede cargarse como una variable mediante este nuevo método acoplado de dos vías, lo que mejora significativamente la precisión del cálculo de la temperatura. Para demostrar la viabilidad del método acoplado de dos vías, se realizan experimentos basados en un prototipo de alto par y baja velocidad de SPMSM y una bomba de cavidad con el sensor de rejilla de Bragg de fibra (FBG) midiendo la temperatura de SPMSM. Finalmente, se demuestra que el método acoplado de dos vías propuesto en este artículo es racional y factible en el análisis del aumento de temperatura de SPMSM.