In dem vorliegenden Beitrag wird die klassische Methode der Temperaturberechnung mittels des Wärmequellenersatzschaltbildes aufgezeigt. Dabei wird für die elektrische Maschine ein Netzwerk von Wärmequellen, eventuell auch Wärmesenken, thermischen Widerständen und Rand- bzw. Anfangstemperaturen aufgestellt. Die Berechnung der Wärmewiderstände erfolgt nach den klassischen Gleichungen der Wärmeleitung und Wärmekonvektion. Für einen flüssigkeitsgekühlten Traktionsmotors inklusive Wellen- und Lagerschildkühlung werden mit zehn Wärmequellen die zehn wesentlichen Temperaturen als ein Zehnkörpermodell berechnet. Die zusätzlichen Verluste durch den Wechselrichterbetrieb werden in diesem Anwendungsfall zu zwei Drittel im Bereich des Rotors verteilt. Dies ergibt, verglichen mit den Messwerten, eine technisch hinreichend gute Übereinstimmung des Temperaturverhaltens. Die erreichbare Abweichung zwischen Rechnung und Messung beträgt etwa 3 % bis 8 %. Dies bedeutet in einer hoch ausgenutzten elektrischen Maschine eine Temperaturabweichung von etwa 5 K bis 10 K.
Theoretische Untersuchungen und Berechnung des Wärmeflusses und Temperaturverhaltens von flüssigkeitsgekühlten Maschinen
e & i. Elektrotechnik und Informationstechnik ; 125 , 1/2 ; a21-a27
2008
7 Seiten, 4 Bilder, 7 Tabellen, 6 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
Asynchronmaschine , Elektroantrieb , Ersatzschaltbild , Flüssigkeitskühlung , Knotenpunkt , Lagerschale , lineares Gleichungssystem , Matrizenrechnung , Mehrkörpersimulation , Messergebnis , Messwert , Rotor (elektrische Maschine) , Temperaturberechnung , Temperaturmessung , Temperatursensor , Temperaturverhalten , thermischer Widerstand , Traktionsmotor , Ummagnetisierungsverluste , Wärmefluss , Wärmekonvektion , Wärmeleitung , Wärmequelle , Wärmesenke , Wechselrichter
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