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Study of the thermal behavior of a synchronous motor withpermanent magnets

Published online by Cambridge University Press:  24 February 2010

Souhil Seghir-Oualil ,
Souad Harmand ,
Daniel Laloy  and
Olivier Phillipart
Souhil Seghir-Oualil
Affiliation:
Laboratoire de Mécanique et Énergétique, Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis, Le Mont Houy, 59313 Valenciennes Cedex 9, France Centre National de Recherche Technologique, Futurelec 2, France
Souad Harmand*
Affiliation:
Laboratoire de Mécanique et Énergétique, Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis, Le Mont Houy, 59313 Valenciennes Cedex 9, France Centre National de Recherche Technologique, Futurelec 2, France
Daniel Laloy
Affiliation:
Jeumont Electric, BP 189, 59573 Jeumont, France Centre National de Recherche Technologique, Futurelec 2, France
Olivier Phillipart
Affiliation:
Jeumont Electric, BP 189, 59573 Jeumont, France Centre National de Recherche Technologique, Futurelec 2, France
*
a Corresponding author:[email protected]
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Abstract

The present study deals with the thermal behavior of an electric motor used in navalpropulsion. A permanent three-dimensional model based on a nodal approach was developed topredict the thermal behavior of the machine in permanent state. The various heat transfermodes playing a role (mainly the conduction, the convection and the mass transfer) aretaken into account. The three dimensional developed model provides information (in termsof heat fluxes or temperatures) for the whole machine. A parametric study using this modelis carried out aiming at two objectives. The first one consists in an evaluation of theinfluence of several factors on the temperature distribution. The second one aims atobtaining the inception of the thermal optimization and evaluating the more efficientcooling techniques or solutions.

Keywords

Convective heat transferelectrical synchronous motorcooling enhancementinfrared thermographythermal modelingÉchange convectifmoteur électrique synchroneamélioration du refroidissementthermographie infrarougemodélisation thermique
Type
Research Article
Information
Mechanics & Industry , Volume 10 , Issue 6 , November 2009 , pp. 455 - 476
Copyright
© AFM, EDP Sciences 2009

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References

W.W. Soroka, Analog methods in computation and simulation, Ed. McGraw Hill, 1954, p. 390
J.B. Saulnier, La modélisation thermique et applications aux transferts couplés et au contrôle actif, Thèse de l’université de Poitiers, 1980
Saulnier, J.B.Alexandre, A., La modélisation thermique par la méthode nodale : Ses principes, ses succès et ses limites, Rev. Gén. Therm. Fr 280 (1985) 363–372Google Scholar
Y. Bertin, Analyse des transferts de chaleur dans un moteur électrique asynchrone, Développement d’un environnement CAO et modélisations thermoaréauliques, Thèse de l’université de Poitiers, 1987
C. Vasilescu, Modélisation du transfert de chaleur au sein des machines électriques tournantes – dimensionnement et optimisation de leur système de refroidissement, Thèse de l’université de Paris VI, 2002
Tachibana, F.Fukui, S., Convective heat transfer of the rotational an axial flow between two concentric cylinders, Bull. JSME 7 (1964) 385–391CrossRefGoogle Scholar
P.R.N. Childs, A.B. Turner, Heat transfer on the surface of a cylinder rotating in an annulus at high axial and rotational Reynolds numbers, Congres Brighton, 1994
Bouafia, M., Bertin, Y.Saulnier, J.B., Analyse expérimentale des transferts de chaleur en espace annulaire étroit et rainuré avec cylindre intérieur tournant, Int. J. Heat Mass Trans. 41 (1998) 1279–1291CrossRefGoogle Scholar
I. Peres, Y. Bertin, Caractérisation des échanges de chaleur dans un espace annulaire lisse et rainuré de type entrefer moteur électrique, Société française des thermiciens, 1994
Bouafia, M., Ziouchi, A., Bertin, Y., Saulnier, J.B., Étude expérimentale et numérique des transferts de chaleur en espace annulaire sans débit axial et avec cylindre intérieur tournant, Int. J. Therm. Sci. (1999) 547–559 CrossRefGoogle Scholar
J. Gosse, Guide technique de thermique, Dunod Paris, 1981, pp. 168–169
G. Reich, Strömung und wärmeübertragung in einem axial rotierenden Rohr, Doctoral Thesis, TH Darmstadt, 1988
Reich, G., Weigand, B.Beer, H., Fluid flow and heat transfer in an axially rotating pipe-II. Effect of rotation on laminar pipe flow, Int. J. Heat Mass Tran. 32 (1989) 563–574CrossRefGoogle Scholar
Cannon, J.N.Kays, W.M., Heat transfer to a fluid flowing inside a pipe rotating about its longitudinal axis, J. Heat Transfer. 91 (1969) 135–139CrossRefGoogle Scholar
Reich, G.Beer, H., Fluid flow and heat transfer in an axially rotating pipe-I. Effect of rotation on turbulent pipe flow, Int. J. Heat Mass Tran. 32 (1989) 551–562CrossRefGoogle Scholar
Weigand, B.Beer, H., Fluid flow and heat transfer in an axially rotating pipe subjected to external convection, Int. J. Heat Mass Tran. 35 (1992) 1803–1809CrossRefGoogle Scholar
S. Seghir-Ouali, D. Saury, S. Harmand, O. Phillipart, D. Laloy, Convective heat transfer inside a rotating cylinder with axial air flow, Int. J. Therm. Sci., in press
Fluent v.6.0, User’s guide, 2001
W.H. Mc Adams, Transmission de la chaleur, Dunod Paris, 1961
M. Fishenden, O.A Saunders, An introduction to heat transfer, Oxford, 1950
F. Kreith, Convection heat transfer in rotating systems, T.F. Irvine, J.P. Hartnett (Eds.), 1968, Vol. 21
Popiel, C.Z.O.Boguslawski, L., Local heat transfer coefficients on the rotating disk in still air, Int. J. Heat Mass Trans. 18 (1975) 167–170CrossRefGoogle Scholar
A. Bontemps, Échangeur de chaleur, Description des échangeurs. Techniques de l’ingénieur, B2 341, 1995
A.B. De Vriendt, La transmission de la chaleur, G. Morin (éd.), 1984, Vol. I, tome 1
Becker, K.M., Measurement of convective heat transfer from a horizontal cylinder rotating in a tank of water, Int. J. Heat Mass Trans. 6 (1963) 1053–1062CrossRefGoogle Scholar