열 모델링 및 관리
예제를 통해 열 종속성과 네트워크를 모델링하고 관리하는 방법을 알아봅니다.
추천 예제
Apply IGBT Switching Losses to Electrical Supply
Draw semiconductor switching losses from the electrical supply. Simscape™ Electrical™ contains models of individual semiconductor switching devices, sometimes referred to as discretes. Discrete ideal switching device models, such as the IGBT (Ideal, Switching) library block, apply switching losses to the thermal port by stepping the junction temperature at switching events. However, these blocks do not draw an equivalent amount of energy from the power supply at a switching event. If your circuit has a half-bridge structure, you can draw equivalent energy from the supply using a Half-Bridge (Ideal, Switching) block instead of using discretes. This example shows how to draw equivalent energy from discretes using a Probe block.
Import a Motor-CAD Thermal Model in Simulink and Simscape
Import an Ansys Motor-CAD motor model in Simulink®. This example also contains a previously generated Simulink reduced-order thermal model (SROTM) of an interior permanent magnet synchronous motor (IPMSM) with housing water jacket and self-ventilated cooling. You can download this model in MATLAB® or access it from MATLAB Central File Exchange and GitHub®.
열 모델에서의 PMSM
이 예제에서는 열 종속성이 있는 PMSM의 비선형 모델을 보여줍니다. PMSM 동작은 테이블 형식의 비선형 쇄교 자속 데이터로 정의됩니다. 모터 손실은 고정자 권선 열 포트와 회전자 열 포트에서 열로 전환됩니다.
IGBT 열 손실 정량화
이 예제에서는 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)의 스위칭 손실과 전도 손실에 기반한 온도 프로파일의 생성을 보여줍니다. 2개의 벅 컨버터가 있습니다. 한 컨버터에서는 IGBT가 Foster 열 모델에 연결됩니다. 또 다른 컨버터에서는 IGBT가 Cauer 열 모델에 연결됩니다. 열 모델에 대한 파라미터는 대략 동등한 결과를 제공하기 위해 조정됩니다. 시뮬레이션 시간 50ms에서 구동 주파수는 40kHz에서 20kHz로 변경되며, 이에 따라 전도 손실은 증가하고 스위칭 손실은 감소합니다. 손실의 변화는 그에 상응하는 IGBT 온도의 변화를 초래합니다.
Simple Induction Hob Simulation
Model a simple induction hob system using Simscape™ Electrical™ libraries. This model focuses on the electromagnetic effect of the winding coils and the eddy current effect in the cooking pot.
펠티어 소자를 열전 냉각기로 사용
이 예제에서는 온도가 섭씨 50도인 고온부가 있는 펠티어 소자가 냉각 모드로 동작하는 방법을 보여줍니다. 냉각 모드에서 펠티어 셀의 COP(성능 계수)는 TEC(열전 냉각기)를 통해 전달된 총 열을 전기 입력 전력으로 나눈 값입니다(COP = Qc/Pin).
서미스터로 제어되는 팬
이 모델은 기본적인 열 컴포넌트, 기계 컴포넌트, 전기 컴포넌트를 사용하여 서미스터로 제어되는 팬을 모델링하는 방법을 보여줍니다. 열 발생 장치가 시간 0에서 2와트를 생성하기 시작하고 40초 후에 20와트로 증가합니다. 이에 따라 서미스터가 가열되면서 저항이 감소하며, 이는 PWM 기준 핀의 양단 간 전압을 높입니다. 이로 인해 PWM 주파수가 증가하고, 결과적으로 평균 모터 전류가 증가하여 팬 속도가 빨라집니다. 팬 속도가 빨라지면 장치의 대류 냉각이 증가하여 장치의 온도 상승이 완화됩니다.
Optimize Liquid Cooling System of Inverter
Analyze the performance of a liquid cooling system for a three-phase inverter. To find the steady-state temperatures and losses, you first run detailed and reduced order models (ROM). Then you compute the optimal size of the heatsink that maximizes the inverter efficiency and minimizes the lifetime cost.
