Les caloducs sont des dispositifs de transfert de chaleur très efficaces qui ont été appliqués aux moteurs électriques dans plusieurs études et inventions. Les caloducs utilisent un mécanisme de transfert de chaleur à changement de phase, qui est une méthode de transfert de chaleur passive de la source de chaleur au dissipateur thermique avec une très faible résistance thermique.
Comme le montre la figure 1, le liquide dans le tube évapore la vapeur et s'écoule vers l'extrémité de condensation après qu'une extrémité soit chauffée, et l'extrémité de condensation est soumise à la convection de l'air ou du liquide pour transférer la chaleur, et la vapeur interne se liquéfie et s'écoule vers l'extrémité chauffante, et circule.
Figure 1 : Comment fonctionnent les caloducs
Comme le montre la figure 2, une extrémité du caloduc est en contact étroit avec l'enroulement, et l'autre extrémité est insérée dans le canal de refroidissement disposé dans le couvercle d'extrémité avant, et le canal d'eau du couvercle d'extrémité est connecté en série avec le boîtier. canal d'eau. Grâce à l'établissement d'un modèle d'éléments finis CFD et à la vérification expérimentale d'un prototype, les résultats comparatifs montrent que la méthode de refroidissement indirect du caloduc présente des avantages évidents par rapport au refroidissement traditionnel de la chemise d'eau du boîtier, et que la densité de courant est augmentée de 50 %.
Figure 2 : Méthode de refroidissement indirect des caloducs
Réf. [3] a conçu le caloduc dans une structure en forme de U pour raccourcir la longueur axiale du moteur, comme le montre la figure 3. La conception de refroidissement du caloduc adopte la chaleur par conduction axiale, et la chaleur n'est pas dissipée vers l'extérieur à travers le noyau du stator et Le boîtier, mais grâce à la conception de la fente, le caloduc conduit la chaleur et la dissipe avec les ailes de dissipation thermique. Les résultats de l'analyse montrent que lorsque la vitesse du vent est de 4 m/s, la température de l'enroulement peut être supprimée à moins de 100 degrés et la densité de courant peut atteindre 12,5 A/mm². Cependant, en raison de la structure en forme de U du caloduc, le système doit être encore optimisé en raison de l'utilisation inefficace de sa capacité thermique de conduction de l'arbre, combinée aux caractéristiques structurelles du moteur.
Figure 3. Structure d'un moteur avec un caloduc en forme de U
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