Zasada zachowania energii jest podstawową zasadą fizyki.Implikacja tej zasady jest następująca: w systemie fizycznym o stałej masie energia jest zawsze zachowana;oznacza to, że energia nie jest ani produkowana z powietrza, ani z niego niszczona, lecz może jedynie zmienić swoją formę istnienia.
W tradycyjnym systemie elektromechanicznym wirujących maszyn elektrycznych, układ mechaniczny jest głównym napędem (w przypadku generatorów) lub maszyną produkcyjną (w przypadku silników elektrycznych), układ elektryczny jest obciążeniem lub źródłem zasilania wykorzystującym energię elektryczną, a wirująca maszyna elektryczna łączy układ elektryczny wraz z układem mechanicznym.Razem.W procesie konwersji energii wewnątrz wirującej maszyny elektrycznej występują głównie cztery formy energii, a mianowicie energia elektryczna, energia mechaniczna, magazynowanie energii pola magnetycznego oraz energia cieplna.W procesie konwersji energii powstają straty, takie jak straty rezystancyjne, straty mechaniczne, straty rdzeniowe i straty dodatkowe.
W przypadku silnika wirującego straty i zużycie powodują, że wszystko przekształca się w ciepło, co powoduje, że silnik generuje ciepło, zwiększa temperaturę, wpływa na moc wyjściową silnika i zmniejsza jego wydajność: nagrzewanie i chłodzenie to wspólne problemy wszystkich silników.Problem strat silnika i wzrostu temperatury stanowi pomysł na badania i rozwój nowego typu wirującego urządzenia elektromagnetycznego, czyli energii elektrycznej, energii mechanicznej, magazynowania energii pola magnetycznego oraz energii cieplnej stanowiącej nowy elektromechaniczny układ wirujących maszyn elektrycznych , aby system nie wytwarzał energii mechanicznej ani elektrycznej, lecz wykorzystywał teorię elektromagnetyczną oraz koncepcję strat i wzrostu temperatury w wirujących maszynach elektrycznych całkowicie, w pełni i efektywnie przekształca energię wejściową (energia elektryczna, energia wiatru, energia wody, inne energię mechaniczną itp.) w energię cieplną, to znaczy cała energia wejściowa jest zamieniana na „stratę” Efektywną moc cieplną.
W oparciu o powyższe pomysły autor proponuje elektromechaniczny przetwornik termiczny oparty na teorii wirujących elektromagnetyzmów.Generowanie wirującego pola magnetycznego jest podobne do wytwarzania wirującej maszyny elektrycznej.Może być generowany przez wielofazowe uzwojenia symetryczne pod napięciem lub wielobiegunowe obrotowe magnesy trwałe., Stosując odpowiednie materiały, struktury i metody, wykorzystując łączne efekty histerezy, prądów wirowych i wtórnego prądu indukowanego pętli zamkniętej, aby w pełni i całkowicie zamienić energię wejściową na ciepło, czyli zamienić tradycyjną „stratę” obracający się silnik w efektywną energię cieplną.Organicznie łączy systemy elektryczne, magnetyczne, termiczne i system wymiany ciepła, wykorzystując płyn jako medium.Ten nowy typ elektromechanicznego przetwornika cieplnego ma nie tylko wartość badawczą problemów odwrotnych, ale także rozszerza funkcje i zastosowania tradycyjnych wirujących maszyn elektrycznych.
Przede wszystkim harmoniczne czasowe i przestrzenne mają bardzo szybki i znaczący wpływ na wytwarzanie ciepła, o czym rzadko wspomina się przy projektowaniu konstrukcji silnika.Ponieważ stosowanie napięcia zasilania choppera jest coraz mniejsze, aby silnik obracał się szybciej, należy zwiększyć częstotliwość składowej czynnej prądu, ale zależy to od dużego wzrostu składowej harmonicznej prądu.W silnikach wolnoobrotowych lokalne zmiany pola magnetycznego spowodowane harmonicznymi zębów spowodują ciepło.Na ten problem musimy zwrócić uwagę przy doborze grubości blachy i układu chłodzenia.W obliczeniach należy również wziąć pod uwagę użycie pasów mocujących.
Jak wszyscy wiemy, materiały nadprzewodzące działają w niskich temperaturach i są dwie sytuacje:
Pierwszym z nich jest przewidywanie lokalizacji gorących punktów w połączonych nadprzewodnikach stosowanych w uzwojeniach cewek silnika.
Drugim jest zaprojektowanie układu chłodzenia, który może schłodzić dowolną część cewki nadprzewodzącej.
Obliczenie wzrostu temperatury silnika staje się bardzo trudne ze względu na konieczność radzenia sobie z wieloma parametrami.Parametry te obejmują geometrię silnika, prędkość obrotową, nierówności materiału, skład materiału oraz chropowatość powierzchni każdej części.Szybki rozwój komputerów i metod obliczeń numerycznych, połączenie badań eksperymentalnych i analizy symulacyjnej sprawił, że postęp w obliczaniu przyrostów temperatury silnika wyprzedził inne dziedziny.
Model termiczny powinien być globalny i złożony, bez ogólności.Każdy nowy silnik to nowy model.
Czas publikacji: 19 kwietnia-2021
