Preview

Труды НАМИ

Расширенный поиск

Метод определения параметров теплообменников электродвигателей с аксиальным потоком для электрифицированных транспортных средств

https://doi.org/10.51187/0135-3152-2024-2-89-98

Аннотация

Введение (постановка задачи и актуальность). В условиях высокой конкуренции производители электрифицированных транспортных средств прилагают большие усилия для создания мощных и компактных компонентов. Одним из таких решений является электродвигатель с аксиальным потоком, удельная мощность которого, по заявлению многих компаний, свыше 6 кВт/кг. Разработки таких ведущих компаний, как Whylot, YASA, AVID, Beyond Motors, Phi-Power, подтверждают перспективность данного направления исследования.

Цель исследования – изучение теплового состояния электродвигателя с аксиальным потоком и определение коэффициента теплоотдачи альтернативных теплообменников с меньшим гидравлическим сопротивлением.

Методология и методы. Используемые методы базируются на основных положениях электроники, электротехники, гидродинамики и теплопередачи, а также методов исследовательских испытаний и инженерного анализа.

Результаты и научная новизна. Разработка электродвигателей с удельной мощностью более 6 кВт/кг оценивается как перспективное направление, при этом основной проблемой остаётся охлаждение. По результатам исследований получена 3D-модель теплообменника электродвигателя, наиболее удовлетворяющая заданным требованиям.

Практическая значимость. В связи с постоянным увеличением плотности мощности электродвигателей данного типа необходимо повысить эффективность охлаждения. Данная работа направлена на решение проблемы определения геометрических параметров теплообменников для электродвигателей.

Об авторах

Р. Ш. Биксалеев
ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ»
Россия

Биксалеев Ринат Шакирович – канд. техн. наук, ведущий инженер

г. Москва 125438



Е. В. Грачёв
ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ»
Россия

Грачёв Егор Валерьевич – инженер-конструктор 2-й категории

г. Москва 125438



В. С. Осипов
ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ»
Россия

Осипов Вячеслав Сергеевич – инженер-конструктор 1-й категории

г. Москва 125438



К. Е. Карпухин
ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ»
Россия

Карпухин Кирилл Евгеньевич – канд. техн. наук, доцент, директор проекта

г. Москва 125438



Список литературы

1. Rho Motion. Actionable intelligence for the energy transition. – London: Rho Motion, 2021.

2. Карпухин К.Е., Теренченко А.С., Шорин А.А. Обоснование параметров балансировки аккумуляторных батарей // Вестник машиностроения. – 2015. – № 11. – С. 25–27.

3. Terenchenko A., Karpukhin K., Kurmaev R. Features of operation of electromobile transport in the conditions of Russia / 28-th International electric vehicle symposium and exhibition. – Goyang, 2015.

4. Карпухин К.Е., Биксалеев Р.Ш., Маликов Р.Р., Климов А.В. Имитационная модель системы охлаждения в среде Matlab, позволяющая анализировать тепловое состояние аккумуляторного модуля // Труды НАМИ. – 2019. – № 4 (279). – С. 61–69.

5. Edmondson D.J., Siddiqi S. Electric motors for electric vehicles 2024–2034. – IDTechEx Ltd, 2023.

6. Чистякова Н.С. Электродвигатели с постоянными магнитами с осевым магнитным потоком // Аллея Науки. – 2017. – № 16. – С. 528–531.

7. Климов А.В., Чиркин В.Г., Тишин А.М. О некоторых конструктивных особенностях и видах транспортных тяговых электрических двигателей // Автомобильная промышленность. – 2021. – № 7. – С. 15–21.

8. Turntide. Turntide Axial Flux Motor 130, 2023. URL: https://turntide.com/resource-hub/turntide-axial-fluxmotor-130/ (дата обращения: 22.09.2023).

9. Lindh P., Petrov I., Pyrhönen J., Satrústegui M., Martinez-Iturralde M., Jaatinen-Värri A., Grönman A. A method for determining the geometric parameters of axial flow electric motor heat exchangers for electrified vehicles / IEEE Transactions on industrial electronics, 2019.

10. Chai F., Bi Y., Chen L. Thermal investigation and cooling enhancement of axial flux permanent magnet motors for vehicle applications / 22nd International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS). – Harbin, 2019.

11. Veg L., Laksar J. Comparison of two types of cooling of axial flux permanent magnet machines by CFD simulation / International Conference on Electrical Drives & Power Electronics (EDPE). – The High Tatras, 2019.

12. Wanqiu L., Ying D., Jianfei Z., Wang X. Thermal analysis and cooling structure design of axial flux permanent magnet synchronous motor for electrical vehicle / IEEE 2019 22nd International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS). – Harbin, 2019.

13. Coolstream QRC/QRR, АО «ТЕХНОФОРМ». URL: https://www.cool-stream.ru/upload/iblock/cf2/TDS%20QRC-QRR.pdf (дата обращения: 05.10.2023).

14. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. – М.: Госэнергоиздат, 1977. – 344 с.


Рецензия

Для цитирования:


Биксалеев Р.Ш., Грачёв Е.В., Осипов В.С., Карпухин К.Е. Метод определения параметров теплообменников электродвигателей с аксиальным потоком для электрифицированных транспортных средств. Труды НАМИ. 2024;(2):89-98. https://doi.org/10.51187/0135-3152-2024-2-89-98

For citation:


Biksaleev R.Sh., Grachev E.V., Osipov V.S., Karpukhin K.E. Method of determination of parameters of heat exchangers of axial flux electric motors for electric vehicles. Trudy NAMI. 2024;(2):89-98. (In Russ.) https://doi.org/10.51187/0135-3152-2024-2-89-98

Просмотров: 162


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0135-3152 (Print)