열 모델링 및 관리

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®.

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.

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.

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.

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).

How fundamental thermal, mechanical and electrical components can be used to model a thermistor-controlled fan. The heat-generating device starts producing 2 watts at time zero, and then at 40 seconds this increases to 20 watts. The thermistor therefore heats up, and its resistance decreases thereby increasing the voltage across the PWM reference pins. This increases the PWM frequency which in turn increases average motor current, and the fan speeds up. The additional fan speed increases the convective cooling of the device, moderating the temperature increase of the device.

In this example you analyze the performance of a liquid cooling system for a three-phase inverter. You run detailed and reduced models (ROM) to find the steady-state temperatures and losses. You compute the optimal size of the heatsink that maximizes the inverter efficiency and minimizes lifetime cost.