Chinese Journal of Ship Research, Volume. 16, Issue 5, 244(2021)
Analysis and evaluation of marine motor cooling system
Figures & Tables(23)
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Table 1. Basic design parameters of motor
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参数 数值 额定功率/ kW 15 转子极数/个 4 定子槽数/个 15 转子外径/ mm 54 定子外径/ mm 96 永磁体厚度/ mm 4 气隙厚度/ mm 3 铁芯长度/ mm 100 绕组长度/ mm 120 机壳长度/ mm 265
Table 2. The thermal loss of motor
Table 3. The thermal conductivity of motor
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部件 导热系数/(W∙m−1∙K−1) x方向 y方向 z方向（轴向） 机壳 46 46 46 定子绕组 380 380 380 定子铁芯 46 46 5 转子 46 46 5 气隙 0.087 0.087 0.087 永磁体 9 9 9
Table 4. Convective heat transfer coefficients at air gap
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表面 对流散热系数/(W∙m−2∙K−1) 转子外表面 77 定子内表面 14.2
Table 5. Comparsion between the test values and the simulation values of the motor temperature
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电机部位 试验值 T0/℃ Icepak有限元仿真结果 热路法计算结果[ 16 ]T1/℃ 与T0的 偏差/% T2/℃ 与T0的 偏差/% 绕组端部 137.8 140.1 −1.7 132.4 3.9 机壳出水口 68 70.2 −3.2 66 2.9
Table 6. Extreme temperatures and positions of each component
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水套形式 水套 转子 定子 机壳 最高温度/℃ 位置 最高温度/℃ 位置 最高温度/℃ 位置 最高温度/℃ 位置 轴向 37.9 出口 74.9 中部 39.8 环向靠近水道出口处 48.9 端部中央 螺旋 36.5 出口 74.5 中部 38.3 轴向靠近水道出口处 48.8 端部中央 环形 36 出口 74.1 中部 38.4 轴向靠近水道出口处 48.5 端部中央
Table 7. Evaluation of heat dissipation effect of different water jacket forms
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散热效果 评价条目 水套形式 轴向 螺旋 环形 机壳冷却 ★ ★★ ★★★ 定子冷却 ★ ★★ ★★ 转子冷却 ★ ★ ★ 轴向温度梯度 ★★ ★ ★ 环向温度梯度 ★ ★★ ★★★ 径向温度梯度 ★ ★ ★ 总分 ★×7 ★×9 ★×11
Table 8. Comparison of extreme temperatures and decrease values for three schemes of water-cooling system
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冷却系统 转子 定子 机壳 最高温度/℃ 温度下降值/℃ 最高温度/℃ 温度下降值/℃ 最高温度/℃ 温度下降值/℃ 环形水套（原始方案） 74.1 − 38.4 − 48.5 − 方案1 34.8 39.3 35 3.4 34.4 14.1 方案2 34.7 39.4 34.9 3.5 34.3 14.2
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Jun WANG, Hongdong WANG, Jianyao WANG, Jian WANG, Xiaofeng LIANG, Hong YI. Analysis and evaluation of marine motor cooling system[J]. Chinese Journal of Ship Research, 2021, 16(5): 244
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Category: Marine Machinery, Electrical Equipment and Automation
Received: Jul. 8, 2020
Accepted: --
Published Online: Mar. 28, 2025
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