Simulative Analyse konvektiver Entwärmungsvorgänge in E-Maschinen für Hybrid- und Elektroautos
Projektarbeit
Bearbeitungsstatus:
abgeschlossen
Bearbeiter:
Florian Hilpert
Betreuer:
- Hofmann, Maximilian (FHG-IISB, Tel. 0911 / 23568-16, E-Mail: maximilian.hofmann@iisb.fraunhofer.de)
- Prof. Dr. rer. nat. Lothar Frey
- Stahl, Thomas
Abschlussjahr:
2011
Beschreibung
Kurzzusammenfassung:
Diese Arbeit befasst sich mit der simulativen Analyse der konvektiven Entwärmungsvorgänge in einer Asynchronmaschine für Hybridantriebe in Kraftfahrzeugen mittels des Finite-Elemente-Simulationsprogramms Ansys 12, sowie der Verifizierung und Auswertung des geschaffenen Modells.
Bei Asynchronmotoren wird durch den induzierten Stromfluss im Rotor ein Teil der erzeugten Verlustwärme direkt in den Läufer eingeprägt. Da diese bei der im Automobilbau üblichen gekapselten Bauform nicht ohne weiteres direkt an einen Kühlkreislauf angeschlossen werden kann, erfolgt deren Entwärmung zu einem großen Teil konvektiv über das eingeschlossene Luftvolumen, was hier näher untersucht wird.
Der gegebene Antrieb wird dazu mittels CAD nachkonstruiert und im Simulationsprogramm modelliert. Mit diesem Modell werden stationäre Betriebspunkte simuliert und über den Vergleich mit realen Messungen und einem bekannten Teilmodell wird es auf seine Gültigkeit hin verifiziert. Anschließend werden die simulierten konvektiven Vorgänge im Inneren der Antriebseinheit untersucht und hinsichtlich ihres Einflusses auf die Rotorentwärmung bewertet.