【研究目的】
超高回転小型モータでは,遠心力の影響で回転体の冷却が難しく,さらに小型化により冷却面積と熱マスが小さいため,鉄損によるロータ・ステータ内部の温度上昇が問題となる.本研究では,ロータおよびステータ内部を流す軸心冷却と外部噴霧冷却を対象に,発熱解析によって熱流れ挙動を明らかにし,超高回転小型モータに適した冷却構造の設計指針を確立することを目的とする.
【研究内容】
・電磁気解析より,運転点ごとのモータ発熱部位・発熱分布を算定し,熱等価回路モデルで温度を予測
・流路配置が磁路へ与える影響評価と熱・流体による軸心流路パラメータ(流量・液膜厚・混相度)における熱伝達特性をもとに軸心・噴霧冷却の発熱モデルを構築.各冷却構造における冷却性能を推測
・熱試験機を用いて軸心の流路,流路径・流路数における温度分布や抜熱性能を測定し,モデルとの相関を取得
・得られた知見より,単独および複合冷却の最適流路設計と評価手法を整理し,設計指針を構築
<流体摩擦・熱研究会との連携と役割>
電磁気&熱・流体の専門家が連携することにより超高回転小型モータの冷却手法の確立を目指す.本研究では,発熱量・発熱箇所の算定・磁路影響について,熱・流体では,冷却流路最適化,原理検証試作機で冷却能力可視化について行う.
