T E L K O M N I K A ,   V o l . 1 0 ,   N o . 3 ,   S e p t e m b e r   2 0 1 2 ,   p p .   4 5 1 ~ 4 5 8   I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   a c c r e d i t e d   b y   D G H E   ( D I K T I ) ,   D e c r e e   N o :   5 1 / D i k t i / K e p / 2 0 1 0           4 5 1       R e c e i v e d   M a y   4 ,   2 0 1 2 ;   R e v i s e d   J u n e   3 ,   2 0 1 2 ;   A c c e p t e d   J u n e   1 0 ,   2 0 1 2   V e n t i l a t i o n   S t r u c t u r e   I m p r o v e m e n t   o f   A i r - c o o l e d   I n d u c t i o n   M o t o r   U s i n g   M u l t i p h y s i c s   S i m u l a t i o n s       Y u j i a o   Z h a n g * 1 ,   X i o n g f e n g   H u a n g 1 ,   T a o   H u a n g 2 ,   J i a n g j u n   R u a n 2 ,   X i a o w e n   W u 2   1 Sc h o o l   o f   El e c t r i c a l   En g i n e e r i n g   a n d   R e n e w a b l e   En e r g y ,   C h i n a   T h r e e   G o r g e s   U n i v e r s i t y   8   U n i v e r s i t y   Av e n u e ,   Y i c h a n g ,   H u b e i   p r o v i n c e ,   P. R .   C h i n a   2 Sc h o o l   o f   El e c t r i c a l   En g i n e e r i n g ,   W u h a n   U n i v e r s i t y   L u o - j i a - s h a n   W u c h a n g ,   W u h a n ,   H u b e i   Pr o v i n c e ,   P. R . C h i n a   e - m a i l :   j i a o _ z y j @ 1 6 3 . c o m * 1       A b s t r a k   D e s a i n   y a n g   o p t i m a l   d a r i   m o t o r   i n d u k s i   b e s a r   a d a l a h   p r o s e s   y a n g   m e l i b a t k a n   k e t e r a m p i l a n   l i s t r i k   d a n   m e k a n i k   s e r t a   k e t e r a m p i l a n   t e n t a n g   d i n a m i k a   t e r m a l   d a n   f l u i d a .   D i   d a l a m   p e r k e m b a n g a n   t e r a k h i r   t e n t a n g   t e k n i k   p e r a n c a n g a n   m e s i n ,   s e o r a n g   p e r a n c a n g   t i d a k   d a p a t   m e n g a n d a l k a n   m e t o d e   a n a l i s i s   s t a n d a r .   D a l a m   s i m u l a s i   m u l t i p h y s i c s   y a n g   d i l a k u k a n   b e r d a s a r k a n   m e t o d e   e l e m e n   h i n g g a   d e n g a n   k o p l i n g   l e m a h ,   n i l a i   b a t a s   r o t a s i   p a d a   a n t a r m u k a   d i a n t a r a   c e l a h   u d a r a   d a n   r o t o r   t i d a k   d a p a t   d i t e r a p k a n   l a n g s u n g   u n t u k   a n a l i s i s   d i n a m i k a   f l u i d a .   Se b u a h   m e t o d e   m u l t i - k o m p o n e n   f l u i d a   y a n g   b a r u ,   d i u s u l k a n   u n t u k   m e n g a t a s i   p e n g a r u h   d a r i   p u t a r a n   r o t o r   p a d a   k o n v e k s i   u d a r a .   T u l i s a n   i n i   m e n y e l i d i k i   s e b u a h   s i m u l a s i   m o d e l   m u l t i - f i s i k a   3 - D   y a n g   d i g u n a k a n   d a l a m   s i m u l a s i   t e m p e r a t u r   t e r d i s t r i b u s i   d i   d a l a m   u d a r a   p e n d i n g i n   m o t o r   i n d u k s i .   Ke n a i k a n   s u h u   d i   m o t o r   d i k a r e n a k a n   k e r u g i a n   J o u l e   d a l a m   g u l u n g a n   s t a t o r ,   i n d u k s i   a r u s   e d d y   d i   d a l a m   r a n g k a   k a n d a n g   t u p a i ,   d a n   d i s i p a s i   p a n a s   s e c a r a   k o n v e k s i   o l e h   k o n d u k s i   u d a r a   d a n   m a t e r i a l   p a d a t .   Ke r u g i a n   J o u l e   y a n g   d i h i t u n g   d e n g a n   a n a l i s i s   m e d a n   e d d y   3 - D   d i g u n a k a n   s e b a g a i   i n p u t   u n t u k   a n a l i s i s   m e d a n   t e r m a l   ,   s a n g a t   t e r g a n t u n g   p a d a   a n a l i s i s   m e d a n   f l u i d a   u d a r a   y a n g   a k u r a t .   M e l a l u i   p e r h i t u n g a n   m e d a n   t e r k o p l i n g ,   s t r u k t u r   v e n t i l a s i   b a r u   u n t u k   m o t o r   1 5 - f a s e   t e l a h   d i u s u l k a n ,   s e h i n g g a   k i n e r j a   p e n d i n g i n a n   d a p a t   m e n i n g k a t .     K a t a   k u n c i :   m e d a n   a r u s   Ed d y ,   m e t o d e   e l e m e n   h i n g g a   ( F EM ) ,   m e d a n   f l u i d a ,   m o t o r   i n d u k s i   a s i n k r o n   b e r p e n d i n g i n   u d a r a ,   s i m u l a s i   M u l t i p h y s i c s       A b s t r a c t     O p t i m a l   d e s i g n   o f   l a r g e   i n d u c t i o n   m o t o r   i s   a   p r o c e s s   t h a t   i n v o l v e s   e l e c t r i c a l   a n d   m e c h a n i c a l   s k i l l s   a s   w e l l   a s   t h e r m a l   a n d   f l u i d   d y n a m i c   s k i l l s .   F o r   r e c e n t   m a c h i n e   l a y o u t s ,   o n e   c a n n o t   r e l y   o n   s t a n d a r d   a n a l y s i s   m e t h o d s .   I n   m u l t i p h y s i c s   s i m u l a t i o n s   w h i c h   a r e   d o n e   b y   w e a k   c o u p l i n g   f i n i t e - e l e m e n t   m e t h o d ,   r o t a t i o n   b o u n d a r y   v a l u e s   o n   i n t e r f a c e   b e t w e e n   a i r   g a p   a n d   r o t o r   c a n n o t   b e   a p p l i e d   d i r e c t l y   f o r   f l u i d - d y n a m i c a l   a n a l y s i s .   n o v e l   m u l t i - c o m p o n e n t   f l u i d   m e t h o d   i s   p r o p o s e d   t o   d e a l   w i t h   t h e   i n f l u e n c e   o f   r o t o r   r o t a t i o n   u p o n   t h e   a i r   c o n v e c t i o n .   T h i s   p a p e r   i n v e s t i g a t e s   a   3 - D   m u l t i - p h y s i c s   s i m u l a t i o n   u s e d   i n   s i m u l a t i o n   o f   t e m p e r a t u r e   d i s t r i b u t i o n   i n   a i r - c o o l e d   i n d u c t i o n   m o t o r .   T h e   t e m p e r a t u r e   r i s e   i n   m o t o r   i s   d u e   t o   J o u l e s   l o s s e s   i n   s t a t o r   w i n d i n g s   a n d   t h e   i n d u c e d   e d d y   c u r r e n t   i n   s q u i r r e l   c a g e s ,   a n d   h e a t   d i s s i p a t i o n   b y   a i r   c o n v e c t i o n   a n d   s o l i d   c o n d u c t i o n .   T h e   J o u l e s   l o s s e s   c a l c u l a t e d   b y   3 - D   e d d y - c u r r e n t   f i e l d   a n a l y s i s   a r e   u s e d   a s   t h e   i n p u t   f o r   t h e   t h e r m a l   f i e l d   a n a l y s i s ,   w h i c h   d e e p l y   d e p e n d s   o n   a c c u r a t e   a i r   f l u i d   f i e l d   a n a l y s i s .   T h r o u g h   t h e   c o u p l e d - f i e l d   c a l c u l a t i o n ,   w e   p r o p o s e d   a   n e w   v e n t i l a t i o n   s t r u c t u r e   o f   a   1 5 - p h a s e   m o t o r   t o   i m p r o v e   t h e   c o o l i n g   p e r f o r m a n c e .       K e y w o r d s :   a i r - c o o l e d   a s y n c h r o n o u s   i n d u c t i o n   m o t o r ,   Ed d y   c u r r e n t   f i e l d ,   f i n i t e - e l e m e n t   m e t h o d   ( F EM ) ,   f l u i d   f i e l d ,   M u l t i p h y s i c s   s i m u l a t i o n       1 .     I n t r o d u c t i o n   T h e   m o d e r n   c h a l l e n g e   o f   a n   e l e c t r i c a l   e n g i n e e r   i s   t o   d e s i g n   e l e c t r i c   d e v i c e s   t h a t   a r e   s u i t a b l e   f o r   o p e r a t i o n   i n   d e m a n d i n g   a p p l i c a t i o n s .   T o d a y ,   t h e r e   i s   a n   e c o n o m i c   i n t e r e s t   t o   i n c r e a s i n g   t h e   p o w e r   d e n s i t y   o f   t h e   m a c h i n e .   H o w e v e r ,   s u c h   a   c h o i c e   o f   o p e r a t i n g   t h e   d e s i g n   t o   t h e   m a x i m u m   l i m i t   y i e l d s   a   c o r r e s p o n d i n g   i n c r e a s e   i n   t h e   o p e r a t i n g   t e m p e r a t u r e   o f   t h e   m a c h i n e .   A s   a   c o n s e q u e n c e ,   i t   i s   n e c e s s a r y   t o   a d o p t   i n s u l a t i n g   m a t e r i a l s   t h a t   a r e   w e l l   s u i t e d   f o r   h i g h   o p e r a t i n g   t e m p e r a t u r e   a n d   t o   i m p r o v e   t h e   c o o l i n g   s y s t e m ,   i n c l u d i n g   a i r - c o o l e d   a n d   w a t e r - c o o l e d   s y s t e m   [ 1 ] .   L a r g e - c a p a c i t y   i n d u c t i o n   m o t o r   n e e d s   a   l a r g e   a m o u n t s   o f   a i r   f o r   c o o l i n g   a s   t h e y   p r o d u c e d   l a r g e   l o s s e s .   D u r i n g   t h e   d e s i g n   s t a g e ,   t h e   t h e r m a l   a n a l y s i s   p l a y s   a   k e y   r o l e .   A   c o r r e c t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                      I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L K O M N I K A     V o l .   1 0 ,   N o .   3 ,     S e p t e m b e r   2 0 1 2   :     4 5 1     4 5 8   4 5 2 p r e d i c t i o n   o f   t h e   t e m p e r a t u r e   r i s e   i n   e a c h   p a r t   o f   t h e   m a c h i n e   w i l l   l e a d   t o   t h e   m a x i m u m   e x p l o i t a t i o n   o f   t h e   m a t e r i a l s   a n d   t h e   h i g h e s t   p e r f o r m a n c e   o f   t h e   m a c h i n e   [ 2 ] .   F u r t h e r m o r e ,   t h e   t h e r m a l   a n a l y s i s   o f   i n d u c t i o n   m o t o r s ,   d u e   t o   t h e   c o m p l e x i t y   o f   a i r   c o u r s e   a n d   t h e   i n f l u e n c e   o f   r o t a t i o n   u p o n   a i r - f l o w ,   c a n n o t   b e   a c c u r a t e l y   e v a l u a t e d   b y   u s i n g   t r a d i t i o n a l   l u m p e d   c i r c u i t s   t o g e t h e r   w i t h   e m p i r i c a l   c u r v e s   m e t h o d .   T h e r e f o r e ,   a   c o u p l e d   a n a l y s i s   o f   e d d y - c u r r e n t ,   f l u i d   a n d   t h e r m a l   f i e l d s   i s   m a n d a t o r y   t o   c o m p u t e   t h e   t e m p e r a t u r e   r i s e   [ 3 ] .   U s e f u l   r e s e a r c h   h a s   b e e n   c a r r i e d   o u t   c o n c e r n i n g   c o o l i n g   a n d   v e n t i l a t i o n   o f   m o t o r s   [ 4 ] .   I n   t h e   m o t o r s   w i t h   t h e   a x i a l   a n d   r a d i a l   v e n t i l a t i o n   s y s t e m ,   a x i a l   f a n s   a r e   p l a c e d   o n   b o t h   s i d e s   o f   t h e   m o t o r .   C o o l i n g   a i r ,   t a k e n   i n   f r o m   t h e   e x t e r i o r   t o   t h e   i n t e r i o r   b y   a x i a l   f a n s ,   i s   s e n t   t o   e x o t h e r m i c   p a r t s .   T h e n ,   t h e   a i r   i s   v e n t e d   t h r o u g h   t h e   r a d i a l   p a t h s   i n s i d e   t h e   i r o n   c o r e .   M o r e o v e r ,   t h e   i n f l u e n c e   o f   c e n t r i f u g a l   f o r c e   a n d   C o r i o l i s   f o r c e   c a u s e d   b y   r o t a t i o n   u p o n   a i r - f l o w   i n   t h e   a i r   g a p   m u s t   b e   c o n s i d e r e d   [ 3 ] .   H o w e v e r ,   a c c o r d i n g   t o   n o - s l i p   b o u n d a r y   c o n d i t i o n   i n   f l u i d   d y n a m i c   t h e o r y ,   r o t a t i o n   v e l o c i t y   o n   i n t e r f a c e   b e t w e e n   a i r   g a p   a n d   r o t o r   c a n n o t   b e   a p p l i e d   d i r e c t l y .   T o   d e a l   w i t h   t h i s   p r o b l e m   i n   f l u i d   f i e l d   a n a l y s i s ,   w e   p r o p o s e d   a   n o v e l   m u l t i - c o m p o n e n t   f l u i d   m o d e l ,   w h i c h   a l l   r o t o r   p a r t s   a r e   t a k e n   a s   f l u i d s   u n d e r   s o m e   c o n s t r a i n t   c o n d i t i o n s .   I n   t h e   l a s t   d e c a d e   y e a r s ,   t h e   2 - D   f i n i t e   e l e m e n t   m e t h o d   ( F E M )   i s   u s u a l l y   u s e d   t o   a n a l y z e   t h e   c o u p l e d   e l e c t r o m a g n e t i c - t h e r m a l   f i e l d s ,   o r   c o u p l e d   t h e r m a l - f l u i d   f i e l d s   i n   v a r i o u s   m o t o r s   [ 4 ] - [ 8 ] .   S e l d o m ,   r e s e a r c h e s   w e r e   c a r r i e d   o u t   o n   c o u p l e d   e l e c t r o m a g n e t i c - t h e r m a l - f l u i d   f i e l d s   w i t h   3 - D   F E M .   T h e   r o t o r   r o t a t i o n - e f f e c t s   o n   a i r   c o n v e c t i o n   h a v e   b e e n   i n v e s t i g a t e d   b y   e q u i v a l e n t   t h e r m a l   c i r c u i t   [ 2 ] .   N e v e r t h e l e s s ,   f o r   t h e   a x i a l   m o v e m e n t   o f   a i r ,   e n d   r i n g   o f   s q u i r r e l   c a g e   a n d   r o t o r   r o t a t i o n - e f f e c t s   o n   a i r   c o n v e c t i o n ,   2 - D   m o d e l   i s   i n a d e q u a t e   t o   a c h i e v e   m o r e   a c c u r a t e   r e s u l t s .   T h e r e f o r e ,   a n   a c c u r a t e   v e n t i l a t i o n   s y s t e m   d e s i g n   o f   a i r - c o o l e d   i n d u c t i o n   m o t o r s   r e q u i r e s   3 - D   c o u p l e d   e l e c t r o m a g n e t i c   f l u i d   a n d   t h e r m a l   f i e l d   f i n i t e - e l e m e n t   a n a l y s i s ,   w h i c h   i s   i n v e s t i g a t e d   i n   t h i s   p a p e r .     I n   a d d i t i o n ,   i n   t h i s   p a p e r ,   m a g n e t i c   s a t u r a t i o n   a n d   n o n l i n e a r   r e s i s t i v i t y   w i t h   t e m p e r a t u r e   a r e   a l s o   t a k e n   i n t o   a c c o u n t .   D u r i n g   t h e   d e s i g n   s t a g e   o f   a   1 5 - p h a s e   1 4 - p o l e   1 0 M W   a   s y n c h r o n o u s   m o t o r ,   a c c o r d i n g   t o   t h e   m o t o r   p a r a m e t e r s   p r o v i d e d   b y   t h e   m o t o r   d e s i g n e r s ,   t h e   3 - D   m o d e l   i s   e s t a b l i s h e d   t o   c a l c u l a t e   t h e   t e m p e r a t u r e   d i s t r i b u t i o n s .   T h e   r e s u l t s   s h o w   t h a t   i t   i s   n e c e s s a r y   t o   i m p r o v e   t h e   v e n t i l a t i o n   s t r u c t u r e   t o   d e c r e a s e   s t a t o r   w i n d i n g s   t e m p e r a t u r e   b e l o w   t h e   p e r m i s s i b l e   i n s u l a t i o n   m a t e r i a l   t e m p e r a t u r e .   F u r t h e r m o r e ,   t h e   s i m u l a t e d   r e s u l t s   o f   t h e   i m p r o v e d   m o d e l   w i t h   r o t o r   a x i a l   p a t h s   a r e   c o m p a r e d   w i t h   t h o s e   o f   o r i g i n a l   m o d e l .   T h e n ,   t h e   m a x i m u m   t e m p e r a t u r e   r i s e   o f   s t a t o r   w i n d i n g s   d e c r e a s e s   b y   1 8 % .   T h e r e f o r e ,   t h e   c o o l i n g   p e r f o r m a n c e   i s   i m p r o v e d .       2 .     M u l t i - c o m p o n e n t   F u i l d   M e t h o d s   T h e   f o r c e d   c o n v e c t i o n   o f   a i r   s a t i s f i e s   t h e   N a v i e r - S t o k e s   e q u a t i o n s   i n   c y l i n d r i c a l   c o o r d i n a t e   s y s t e m   [ 9 ]   [ 1 0 ] .     ( ) 1 1 0 q u u u q + + = r z r r r r z                                                                                                                                                                                         ( 1 )     ( ) 2 1 2 2 2 2 2 2 1 1 2 q q q u u u u u r u u q u u u u m q q + - + = - + + - + r r r r z r r r ( ) r r r z r p r r r r r r z                                                                                                       ( 2 )     ( ) 1 2 2 2 2 2 2 1 1 1 2 q q q q q q q q u u u u u u r u u q u u u u m q q q + + + = - + + + + r r z r ( ) r r r z r p r r r r r r z                                                                                               ( 3 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L K O M N I K A     I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0       V e n t i l a t i o n   S t r u c t u r e   I m p r o v e m e n t   o f   A i r - c o o l e d   I n d u c t i o n   M o t o r   . .   ( Y u j i a o   Z h a n g )   4 5 3   1 2 2 2 2 2 1 1 q q u u u u r u u q u u u m q + + = - + + + z z r z z z z ( ) r r z p r z r r r r z                                                                                                                                     ( 4 )     w h e r e   v r ,   v θ ,   a n d   v z   a r e   r e s p e c t i v e l y   t h e   c o m p o n e n t s   o f   v e l o c i t y   i n   t h e   r - ,   θ -   a n d   z -   d i r e c t i o n s ,   ρ 1   i s   t h e   d e n s i t y   o f   a i r ,   µ   i s   t h e   v i s c o s i t y   c o e f f i c i e n t   o f   a i r ,   p   i s   t h e   f l u i d   p r e s s u r e .   T o   d e a l   w i t h   t h e   r e s t r i c t i o n   o f   n o - s l i p   b o u n d a r y   c o n d i t i o n   i n   f l u i d   d y n a m i c   a n a l y s i s ,   w e   p r o p o s e d   a   m u l t i - c o m p o n e n t   f l u i d   m o d e l   w h i c h   a l l   r o t o r   s o l i d   c o m p o n e n t s   ( s q u i r r e l   c a g e   a n d   i r o n   c o r e )   a r e   t a k e n   a s   f l u i d s   u n d e r   c o n s t r a i n t   c o n d i t i o n s   a s   f o l l o w s :   1 )   T h e   v e l o c i t y   o f   s q u i r r e l   c a g e   a n d   i r o n   c o r e   o n l y   h a s   t a n g e n t i a l   v e l o c i t y ,   n a m e l y ,   v r 0 ,   v θ = v θ ( r ) ,   a n d   v θ / θ = 0 .   2 )   I g n o r i n g   g r a v i t y ,   t h e   f l o w   c a n   b e   r e g a r d e d   a s   p u r e   s h e a r   f l o w ,   a n d   p r e s s u r e   i s   c o n s t a n t   a l o n g   t h e   f l o w   d i r e c t i o n ,   n a m e l y ,   p / θ = 0 .     U n d e r   t h e   c o n d i t i o n s   a b o v e ,   t h e   f l u i d   e q u a t i o n s   o f   r o t o r   c o m p o n e n t   c a n   b e   s i m p l i f i e d   a s :     0 q q u u w q = = , r                                                                                                                                                                                                       ( 5 )     2 2 q u r - = - p r r                                                                                                                                                                                                             ( 6 )     ( ) 1 0 q u = r r r r                                                                                                                                                                                           ( 7 )     w h e r e   ρ 2   i s   t h e   a c t u a l   d e n s i t y   o f   r o t a t i n g   p a r t s .   A s   s h o w n ,   v i s c o s i t y   c o e f f i c i e n t   d o e s   n o t   a f f e c t   t h e   r e s u l t s .       3 .     R e s e a r c h   M e t h o d   T h e   f l o w c h a r t   o f   t h e   e n t i r e   a n a l y t i c a l   m e t h o d o l o g y   i s   s h o w n   i n   F i g u r e   1 .   B a s e d   o n   t h e   3 - D   F E M   m o d e l   o f   a   m o t o r ,   e d d y - c u r r e n t   a n d   f l u i d   s i m u l a t i o n s   a r e   c a r r i e d   o u t   t o   o b t a i n   t h e   l o s s e s   o f   e v e r y   e l e m e n t   a n d   a i r - f l o w   v e l o c i t y   o f   e v e r y   n o d e .   T h e   t h e r m a l   c o m p u t a t i o n   i s   t i g h t l y   c o u p l e d   t o   t h e   e l e c t r o - m a g n e t i c   a n d   f l u i d - d y n a m i c a l   r e s u l t s .   T h e   r e s i s t i v i t y   o f   s t a t o r   w i n d i n g s   a n d   s q u i r r e l   c a g e   i s   u p d a t e d   i n   a c c o r d a n c e   t o   t h e   t h e r m a l   f i e l d   c a l c u l a t i o n   r e s u l t   u n t i l   t h e   m a x i m u m   d i f f e r e n c e   o f   t e m p e r a t u r e   b e t w e e n   t w o   a d j a c e n t   s t e p s   i s   l e s s   t h a n   0 . 0 1   [ 1 1 ] .           F i g u r e   1 .   T h e   f l o w c h a r t   o f   t h e   e n t i r e   a n a l y t i c a l   m e t h o d o l o g y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                      I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L K O M N I K A     V o l .   1 0 ,   N o .   3 ,     S e p t e m b e r   2 0 1 2   :     4 5 1     4 5 8   4 5 4 3 . 1 .   3 - D   E d d y - C u r r e n t   F i e l d   E q u a t i o n s   U s i n g   M a x w e l l s   e q u a t i o n s   i n   w h i c h   t h e   m a g n e t i c   v e c t o r   p o t e n t i a l   a n d   t h e   e l e c t r i c   s c a l a r   p o t e n t i a l   a r e   i n t r o d u c e d ,   t h e   e d d y - c u r r e n t   f i e l d   e q u a t i o n s   c a n   b e   g i v e n   a s   [ 9 ]   [ 1 2 ] :       ( ) ( ) 1 1 ( ) ( ) 0 ( ) ( ) 0 A A + j A j A w s s j m m s w j · · · · · · Ñ ´ Ñ ´ - Ñ Ñ × + Ñ = Ñ × - - Ñ = 1 T T i n V T                                                                   ( 8 )   2 1 1 - s A A J m m · · · Ñ ´ Ñ ´ Ñ Ñ × = i n V                                                                                                                           ( 9 )   3 1 1 0 - e e A A m m · · Ñ ´ Ñ ´ Ñ Ñ × = i n V                                                                                                                     ( 1 0 )     w h e r e   V 1   i s   t h e   e d d y   c u r r e n t   r e g i o n   ( r o t o r   s q u i r r e l   c a g e ) ,   V 2   i s   t h e   s o u r c e   c u r r e n t   r e g i o n   ( s t a t o r   w i n d i n g s ) ,   a n d   V 3   i s   t h e   f e r r o m a g n e t i c   m a t e r i a l   r e g i o n   ( i r o n   c o r e   o f   s t a t o r   a n d   r o t o r ) .   T h e   b a s i c   p r i n c i p l e   o f   t h e   n o n l i n e a r   t i m e - h a r m o n i c   a n a l y s i s   c o n s i d e r i n g   m a g n e t i c   s a t u r a t i o n   i s   t o   r e p l a c e   t h e   D C   B - H   c u r v e   w i t h   t h e   e f f e c t i v e   B - H   c u r v e   [ 1 1 ] .   W i t h   t h e   e f f e c t i v e   p e r m e a b i l i t y ,   µ e ,   t h e   s a t u r a t i o n   o f   f e r r o m a g n e t i c   m a t e r i a l   c a n   b e   t a k e n   i n t o   a c c o u n t   i n   t i m e - h a r m o n i c   a n a l y s i s .   E l e c t r i c a l   r e s i s t i v i t y   i s   e s t i m a t e d   f r o m   t h e   f o l l o w i n g   e q u a t i o n   [ 1 2 ] :     ( ) ( ) 0 1 R T R C T = + ´                                                                                                                                                                                     ( 1 1 )     w h e r e   R 0   i s   t h e   r e s i s t i v i t y   a t   0 ,   C   i s   t e m p e r a t u r e   c o e f f i c i e n t .     3 . 2 .   3 - D   F l u i d   F i e l d   E q u a t i o n s   B e c a u s e   o f   t h e   l a r g e   R e y n o l d s   n u m b e r   ( >   2 3 0 0 ) ,   t h e   f l u i d   g e t s   t u r b u l e n t .   T h e   s t a n d a r d   k - ε   t u r b u l e n c e   m o d e l   w a s   u s e d   i n   t h e   t u r b u l e n c e   c a l c u l a t i o n .   T h e   e q u a t i o n s   a r e   w r i t t e n   a s   [ 1 3 ]     ( ) ( ) r r m m r e s + = + + - t t k i j k j k k u k G t x x x                                                                                                     ( 1 2 )     ( ) ( ) 2 1 2 e e e r e r e m e e m r s + = + + - i t k i j j u C G C t x x x k k                                                                               ( 1 3 )     2 2 2 2 2 2 2 m = + + + + + + + + k t u v w u v u w v w G x y z y x z x z y                   ( 1 4 )     w h e r e   G k   i s   t h e   t u r b u l e n t   g e n e r a t i o n   r a t e ,   µ t   =   ρ C u ( k 2 / ε )   i s   t h e   v i s c o s i t y   c o e f f i c i e n t .   A s   t h e   c o n s t a n t s   i n   t h e   e q u a t i o n s ,   C 1 ε   =   1 . 4 4 ,   C 2 ε   =   1 . 9 2 ,   C µ   =   0 . 0 9 ,   σ k   =   1 . 0 ,   σ ε   =   1 . 3 .     3 . 3 .   3 - D   T h e r m a l   E q u a t i o n s   I n   a i r - c o o l e d   i n d u c t i o n   m o t o r s ,   t h e   h e a t   r a d i a t i o n   i s   n e g l i g i b l y   s m a l l   a n d   t h e   h e a t   d i s s i p a t i o n   i s   m a i n l y   d u e   t o   a i r   c o n v e c t i o n   a n d   s o l i d   c o n d u c t i o n .   I n   a d d i t i o n   t o   t h e   f l u i d   e q u a t i o n s ,   t h e   e n e r g y   e q u a t i o n   m u s t   b e   s o l v e d   a s   w e l l   [ 9 ] .     2 r + + = Ñ + T T T c ( u v w ) k T Q x y z                                                                                                                                               ( 1 5 )     w h e r e   ρ   i s   f l u i d   d e n s i t y ,   c   i s   t h e   s p e c i f i c   h e a t ,   k   i s   t h e   c o e f f i c i e n t   o f   h e a t   c o n d u c t i v i t y ,   u ,   v ,   w   a r e   t h e   r e s p e c t i v e   x - ,   y - ,   z -   d i r e c t i o n   p o t e n t i a l s   o f   t h e   f l u i d   v e l o c i t y ,   T   i s   t h e   f l u i d   t e m p e r a t u r e ,   a n d   Q   i s   t h e   h e a t   g e n e r a t i o n   r a t i o .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L K O M N I K A     I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0       V e n t i l a t i o n   S t r u c t u r e   I m p r o v e m e n t   o f   A i r - c o o l e d   I n d u c t i o n   M o t o r   . .   ( Y u j i a o   Z h a n g )   4 5 5   F o r   t h e   s t a t o r   w i n d i n g s   a n d   i r o n   c o r e ,   t h e   s t e a d y   s t a t e   h e a t   c o n d u c t i o n   e q u a t i o n   f o r   s o l i d   i s   g i v e n   a s   [ 1 4 ] :     ( ) ( ) ( ) x y z T T T k k k Q x x y y z z + + = -                                                                                                                                         ( 1 6 )     w h e r e   k x ,   k y ,   a n d   k z   a r e   t h e   c o e f f i c i e n t   o f   h e a t   c o n d u c t i v i t y   i n   t h e   x - ,   y -   a n d   z -   d i r e c t i o n s ,   r e s p e c t i v e l y .   T w o   t y p e s   o f   b o u n d a r y   c o n d i t i o n   a r e   u s e d   i n   t h i s   s t u d y .   I n   t h e   c o m p u t a t i o n a l   d o m a i n ,   t h e   h e a t   t r a n s f e r   c o e f f i c i e n t   o f   s u r f a c e   b e t w e e n   a i r   a n d   r o t o r   c o m p o n e n t s   c a n   b e   o b t a i n e d   b y   c o u p l e d   i t e r a t i o n   o f   f l u i d ,   e n e r g y   a n d   c o n d u c t i o n   e q u a t i o n s ,   s o   t h a t   t h e   c o n v e c t i o n   c o n d i t i o n   n e e d   n o t   b e   a p p l i e d .   H o w e v e r ,   i n   t h e   o u t e r   s u r f a c e   o f   s t a t o r   c o r e ,   t h e   c o n v e c t i o n   c o n d i t i o n   c a n   b e   r e p r e s e n t e d   a s   [ 6 ]   [ 1 3 ] :     ( ) 0 0 T k h T T n + - =                                                                                                                                                                                               ( 1 7 )     w h e r e   h   i s   t h e   h e a t   t r a n s f e r   c o e f f i c i e n t ,   a n d   T 0   i s   t h e   a i r   t e m p e r a t u r e .       4 .     S i m u l a t i o n   R e s u l t s   a n d   A n a l y s i s   o f   A   1 5 - p h a s e   M o t o r   4 . 1 .   3 - D   M u l t i p h y s i c s   S i m u l a t i o n   A   1 5 - p h a s e   1 4 - p o l e   1 0 M W   a   s y n c h r o n o u s   m o t o r   s t r u c t u r e   i s   d u r i n g   t h e   d e s i g n   s t a g e .   A c c o r d i n g   t o   t h e   p a r a m e t e r s   p r o v i d e d   b y   d e s i g n e r s ,   t h e   3 - D   c a l c u l a t i o n   m o d e l   h a s   b e e n   b u i l t ,   a s   s h o w n   i n   F i g u r e   2 ( a ) .   A l t h o u g h   t h e   i n f l u e n c e   o f   e n d   w i n d i n g s   c a n n o t   b e   i g n o r e d   b e c a u s e   o f   t h e   c o m p l e x i t y   o f   i t s   s t r u c t u r e   a n d   l a r g e   a m o u n t   o f   c o m p u t a t i o n ,   i t   w a s   n o t   c o n s i d e r e d   t e m p o r a r i l y   i n   t h i s   s t u d y   s t a g e .   T h e   m o d e l   i s   m e s h e d   w i t h   p r i s m - s h a p e d   e l e m e n t s ,   a s   s h o w n   i n   F i g u r e   2 ( b )   a n d   ( c ) .   T h e r e   a r e   1 , 1 0 6 , 7 8 6   e l e m e n t s   a n d   5 6 5 , 9 8 9   n o d e s .   T a b l e s   1   a n d   2   g i v e   t h e   m a i n   g e o m e t r i c a l   a n d   m a t e r i a l   p r o p e r t i e s   o f   t h e   m o d e l ,   r e s p e c t i v e l y .             ( a )   3 - D   P a r t i a l   m o d e l   o f   1 5 - p h a s e   m o t o r   ( b )   F i n i t e - e l e m e n t   m o d e l   ( c )   P a r t i a l   e n l a r g e s   o f   f i n i t e - e l e m e n t   m o d e l     F i g u r e   2 .   t h e   3 - D   c a l c u l a t i o n   m o d e l         T a b l e   1 .   M a i n   G e o m e t r y   V a l u e   o f   t h e   A n a l y z e d   M o d e l   P a r t   G e o m e t r i c a l   P a r a m e t e r s   V a l u e   S t a t o r   O u t s i d e   d i a m e t e r   o f   s t a t o r   c o r e   ( m m )   2 6 0 0   I n s i d e   d i a m e t e r   o f   s t a t o r   c o r e   ( m m )   2 1 9 5   N u m b e r   o f   s t a t o r   s l o t s   2 1 0   R o t o r   O u t s i d e   d i a m e t e r   o f   r o t o r   c o r e   ( m m )   2 1 8 3   I n s i d e   d i a m e t e r   o f   r o t o r   c o r e   ( m m )   1 8 4 0   N u m b e r   o f   r o t o r   s l o t s   1 9 2   S l i p   0 . 0 0 7 5   R a t e d   r o t a t i o n a l   s p e e d   ( r / m i n )   2 0 0 . 5     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                      I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L K O M N I K A     V o l .   1 0 ,   N o .   3 ,     S e p t e m b e r   2 0 1 2   :     4 5 1     4 5 8   4 5 6 T a b l e   2 .   M a t e r i a l   D a t a   o f   t h e   A n a l y z e d   M o d e l   M a t e r i a l   R e s i s t i v i t y   ( 1 0 - 8 · m )   T h e r m a l   c o n d u c t i v i t y   ( W / ( m · K ) )   S p e c i f i c   h e a t   ( J / ( k g · K ) )   D e n s i t y   ( k g / m 3 )   S t a t o r   w i n d i n g   1 . 6 5 × ( 1 +   0 . 0 0 4 × T * )   k x 2   k y 4   k z 3 8 0   3 9 0   8 9 0 0   S t a t o r   c o r e   -   k x 4 0   k y 4 0   k z 2   4 6 0   7 9 0 0   R o t o r   s q u i r r e l   c a g e   1 . 6 5 × ( 1 +   0 . 0 0 4 × T * )   3 8 0   3 9 0   8 9 0 0   R o t o r   c o r e   -   4 0   4 6 0   7 9 0 0   *   T   i s   t e m p e r a t u r e   o f   t h e   c o p p e r   c o n d u c t o r   ( )       I n   t h e   c o m p u t a t i o n   o f   t h e   e d d y - c u r r e n t   f i e l d ,   t h e   r a t e d   s o u r c e   c u r r e n t   i s   3 4 3 . 4   A .   T h e   r a t e d   f r e q u e n c y   o f   c u r r e n t   i s   2 3 . 5 7   H z .   C o n s i d e r i n g   t h e   i n f l u e n c e   o f   r o t o r   r o t a t i o n ,   t h e   f r e q u e n c y   ( f )   i s   c o n v e r t e d   i n t o   f ´ s l i p .   I n   t h e   c o m p u t a t i o n   o f   t h e   f l u i d   a n d   t h e r m a l   f i e l d ,   t o t a l   a i r   v o l u m e   o f   d e s i g n   i s   4 . 5 4   m 3 / s ,   a n d   p r e s s u r e   o n   o u t l e t   b o u n d a r y   i s   d e f i n e d   a s   a   s t a n d a r d   a t m o s p h e r i c   p r e s s u r e .   T h e   r a t e d   r o t a t i o n a l   s p e e d   w a s   a p p l i e d   t o   r o t o r   a n d   s h a f t .   C o n s i d e r i n g   t h e   l o w   c o n d u c t i v i t y   o f   i n s u l a t i o n   m a t e r i a l ,   t h e   t h e r m a l   c o n d u c t i v i t y   o f   s t a t o r   w i n d i n g s   i s   a n i s o t r o p i c .   T h e   a m b i e n t   t e m p e r a t u r e   i s   s e t   t o   2 5   0 C .             F i g u r e   3 .   C u r r e n t   a m p l i t u d e   d e n s i t y   o f   r o t o r   s q u i r r e l   c a g e     F i g u r e   4 .   C r o s s - s e c t i o n a l   v i e w   o f   a i r   v e l o c i t y   d i s t r i b u t i o n T h e   a i r - f l o w   s p e e d   i s   i n d i c a t e d   b y   a r r o w   f i e l d             F i g u r e   5 .   T e m p e r a t u r e   d i s t r i b u t i o n   o f   s t a t o r   w i n   d i n g s     F i g u r e   6 .   A i r - f l o w   n e a r   i r o n   c o r e   i n   t h e   n e w   s t r u c t u r e       F i g u r e   3   s h o w s   t h e   c u r r e n t   a m p l i t u d e   d e n s i t y   o f   r o t o r   s q u i r r e l   c a g e .   I t   p r e s e n t s   t h e   p e r i o d i c   d i s t r i b u t i o n .   I n   o r d e r   t o   c l e a r l y   s h o w   t h e   a i r   m o v e m e n t ,   F i g u r e   4   g i v e s   t h e   f l u i d   f l o w   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L K O M N I K A     I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0       V e n t i l a t i o n   S t r u c t u r e   I m p r o v e m e n t   o f   A i r - c o o l e d   I n d u c t i o n   M o t o r   . .   ( Y u j i a o   Z h a n g )   4 5 7   v e c t o r   g r a p h   o n   a   c r o s s   s e c t i o n   o f   t h e   3 - D   m o d e l .   W i t h   a   s i g n i f i c a n t   i n f l u e n c e   o f   r o t o r   r o t a t i o n ,   t h e   m o v e m e n t   o f   a i r   o n   o u t l e t   i s   d i f f u s e .   F i g u r e   5   i l l u s t r a t e s   t h e   t e m p e r a t u r e   d i s t r i b u t i o n ,   w h i c h   h a s   t h e   m a x i m u m   o n   t h e   s t a t o r   w i n d i n g s   n e a r   t h e   o u t l e t   o f   a i r .     4 . 2 .   V e n t i l a t i o n   S t r u c t u r e   I m p r o v e m e n t   T o   i m p r o v e   t h e   c o o l i n g   p e r f o r m a n c e ,   w e   p r o p o s e d   a   d i f f e r e n t   v e n t i l a t i o n   s t r u c t u r e .   A s   s h o w n   i n   F i g u r e   6 ,   t h e r e   a r e   r a d i a l   p a t h s   i n   t h e   s t a t o r   a n d   r o t o r   i r o n   c o r e s .   A i r   f l o w s   f r o m   r o t o r   a x i a l   p a t h s   t o   r o t o r   r a d i a l   p a t h s ,   a i r   g a p   a n d   s t a t o r   r a d i a l   p a t h s ,   a n d   t h e n   t o   t h e   o u t s i d e   o f   t h e   s t a t o r   i r o n   c o r e .   W i t h   t h e   s a m e   e l e c t r o m a g n e t i c   l o a d i n g   c o n d i t i o n ,   t h e   c o u p l e d - f i e l d s   o f   t h e   n e w   m o d e l   a r e   c a l c u l a t e d   u s i n g   t h e   m e t h o d o l o g y   m e n t i o n e d   i n   S e c t i o n   2 .   I n   a d d i t i o n ,   t h e   v e n t i l a t i o n   m o d e   i s   c h a n g e d   b e c a u s e   o f   t h e   s t r u c t u r e .   I n   t h e   m o t o r s   w i t h   t h e   a x i a l   a n d   r a d i a l   v e n t i l a t i o n   s y s t e m ,   a x i a l   f a n s   a r e   p l a c e d   o n   b o t h   s i d e s   o f   t h e   m o t o r .   W i t h   t h e   s a m e   t o t a l   a i r   v o l u m e ,   f l u i d   f i e l d   i s   s i m u l a t e d .         F i g u r e   7 .   F l u x   d e n s i t y   d i s t r i b u t i o n   i n   a i r   g a p   F i g u r e   8 .   C r o s s - s e c t i o n a l   v i e w   o f   a i r   v e l o c i t y   d i s t r i b u t i o n         ( a )   T e m p e r a t u r e   d i s t r i b u t i o n   o f   s h a f t   ( b )   T e m p e r a t u r e   d i s t r i b u t i o n   o f   s t a t o r   w i n d i n g s     F i g u r e   9 .   T h e r m a l   r e s u l t s       T a b l e   3 .   T h e r m a l   C l a s s   D e s i g n a t i o n   T e m p e r a t u r e ( )   T h e r m a l   c l a s s   d e s i g n a t i o n   9 0   9 0   1 0 5   1 0 5   1 2 0   1 2 0   1 3 0   1 3 0   1 5 5   1 5 5   1 8 0   1 8 0       F i g u r e   7   s h o w s   t h e   f l u x   d e n s i t y   i n   a i r   g a p .   I t   p r e s e n t s   t h e   r a d i a l   v e n t i l a t i o n   d u c t s   h a v e   e f f e c t   o n   t h e   a i r - g a p   f l u x   d e n s i t y .   I n   o r d e r   t o   s h o w   t h e   a i r   m o v e m e n t   c l e a r l y ,   F i g u r e   8   g i v e s   t h e   f l u i d   f i e l d   p a t t e r n   o n   c r o s s   s e c t i o n s   o f   t h e   3 - D   m o d e l .   T h e   a i r   v e l o c i t y   d i s t r i b u t i o n   i n   e a c h   r a d i a l   v e n t i l a t i o n   d u c t   i s   i d e n t i c a l .   F r o m   t h e   r e s u l t s   o f   t e m p e r a t u r e ,   t h e   m a x i m u m   t e m p e r a t u r e   o f   s t a t o r   w i n d i n g s   i s   1 1 5   0 C ,   a s   s h o w n   i n   F i g u r e   9 .   F r o m   t h e   r e s u l t s ,   t h e   m a x i m u m   t e m p e r a t u r e   r i s e   o f   t h e   s t a t o r   w i n d i n g s   d e c r e a s e d   1 8 % ,   c o m p a r e d   w i t h   t h e   o r i g i n a l   m o t o r .   F u r t h e r m o r e ,   a c c o r d i n g   t o   I E C   6 2 1 1 4 - 2 0 0 1   ( E l e c t r i c a l   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                      I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L K O M N I K A     V o l .   1 0 ,   N o .   3 ,     S e p t e m b e r   2 0 1 2   :     4 5 1     4 5 8   4 5 8 i n s u l a t i o n   s y s t e m s - T h e r m a l   c l a s s i f i c a t i o n ) ,   a s   s h o w n   i n   T a b l e   3 ,   t h e   p e r m i s s i b l e   i n s u l a t i o n   m a t e r i a l   t h e r m a l   c l a s s i f i c a t i o n   r e d u c e s   f r o m   c l a s s   1 3 0   t o   c l a s s   1 0 5 .   T h u s ,   i t   i s   f o u n d   t h a t   t h e   c o o l i n g   p e r f o r m a n c e   o f   n e w   m o t o r   i s   i m p r o v e d   b y   t h e   v e n t i l a t i o n   s t r u c t u r e   w i t h   r o t o r   a x i a l   p a t h s .       5 .     C o n c l u s i o n   T h i s   p a p e r   p r o p o s e s   a   3 - D   c o u p l e d - f i e l d   a n a l y s i s   t o   p r e d i c t   t e m p e r a t u r e   d i s t r i b u t i o n   i n   l a r g e   a i r - c o o l e d   a   s y n c h r o n o u s   i n d u c t i o n   m o t o r .   F u r t h e r m o r e ,   a   n o v e l   m u l t i - c o m p o n e n t   f l u i d   m o d e l   i s   p r o p o s e d   t o   d e a l   w i t h   t h e   i n f l u e n c e   o f   r o t o r   r o t a t i o n   u p o n   t h e   a i r   c o n v e c t i o n .   F o r   a   m o t o r   d u r i n g   d e s i g n   s t a g e ,   w e   p u t   f o r w a r d   a   n e w   v e n t i l a t i o n   s t r u c t u r e   w i t h   r a d i a l   p a t h s   t o   i m p r o v e   t h e   c o o l i n g   p e r f o r m a n c e .   I t   i s   p r o v e d   t h a t   t h e   a x i a l   a n d   r a d i a l   v e n t i l a t i o n   s y s t e m   h a s   b e t t e r   c o o l i n g   e f f e c t i v e n e s s   f o r   l a r g e   e l e c t r i c a l   m a c h i n e .       R e f e r e n c e s   [ 1 ]     N y a m b a y a r   Ba a t a r ,   Sh i h o   Ki m .   T h e r m o e l e c t r i c   G e n e r a t o r   R e p l a c i n g   R a d i a t o r   o f   I n t e r n a l   C o m b u s t i o n   En g i n e   Ve h i c l e s .   T EL KO M N I KA .   2 0 1 1 ;   9 ( 3 ) :   5 2 3 - 5 3 0 .   [ 2 ]     L u i g i   Al b e r t i ,   N i c o l a   Bi a n c h i .   C o u p l e d   T h e r m a l - El e c t r o m a g n e t i c   An a l y s i s   f o r   a   R a p i d   a n d   Ac c u r a t e   Pr e d i c t i o n   o f   I M   Pe r f o r m a n c e .   I EEE  T r a n s a c t i o n s   o n   I n d u s t r i a l   El e c t r o n i c s .   2 0 0 8 ;   5 5 ( 1 0 ) :   3 5 7 5 - 3 5 8 2 .   [ 3 ]     F   M a r i g n e t t i ,   D e l l i   C o l l i ,   Y u r i   C o i a .   D e s i g n   o f   Ax i a l   F l u x   P M   Sy n c h r o n o u s   M a c h i n e s   T h r o u g h   3 - D   C o u p l e d   El e c t r o m a g n e t i c   T h e r m a l   a n d   F l u i d - D y n a m i c a l   F i n i t e - El e m e n t   An a l y s i s .   I EEE  T r a n s a c t i o n s   o n   I n d u s t r i a l   El e c t r o n i c s .   2 0 0 8 ;   5 5 ( 1 0 ) :   3 5 9 1 - 3 6 0 1 .   [ 4 ]     T a k a f u m i   N a k a h a m a ,   D e b a s i s h   Bi s w a s ,   Ko i c h i r o   Ka w a n o .   I m p r o v e d   C o o l i n g   Pe r f o r m a n c e   o f   L a r g e   M o t o r s   U s i n g   F a n s .   I EEE  T r a n s a c t i o n s   o n   En e r g y   C o n v e r s i o n .   2 0 0 6 ;   2 1 ( 2 ) :   3 2 4 - 3 3 1 .   [ 5 ]     W   N   F u ,   L   H o .   2 - D i m e n s i o n a l   F i n i t e - El e m e n t   M e t h o d   f o r   T r a n s i e n t   M a g n e t i c   F i e l d   C o m p u t a t i o n   T a k i n g   I n t o   A c c o u n t   P a r a s i t i c   C a p a c i t i v e   Ef f e c t s .   I EEE   T r a n s a c t i o n s   o n   Ap p l i e d   Su p e r c o n d u c t i v i t y .   2 0 1 0 ;   2 0 ( 3 ) :   1 8 6 9 - 1 8 7 3 .   [ 6 ]     D l a l a ,   A   Ar k k i o .   A   G e n e r a l   M o d e l   f o r   I n v e s t i g a t i n g   t h e   Ef f e c t s   o f   t h e   F r e q u e n c y   C o n v e r t e r   o n   t h e   M a g n e t i c   I r o n   L o s s e s   o f   a   S q u i r r e l - C a g e   I n d u c t i o n   M o t o r .   I EEE   T r a n s a c t i o n s   o n   M a g n e t i c s .   2 0 0 9 ;   4 5 ( 9 ) :   3 3 0 3     3 3 1 5 .   [ 7 ]     M   J   I s l a m ,   H   Kh a n g ,   A   R e p o .   Ed d y - C u r r e n t   L o s s   a n d   T e m p e r a t u r e   R i s e   i n   t h e   F o r m - W o u n d   St a t o r   W i n d i n g   o f   a n   I n v e r t e r - F e d   C a g e   I n d u c t i o n   M o t o r .   I EEE   T r a n s a c t i o n s   o n   M a g n e t i c s .   2 0 1 0 ;   4 6 ( 8 ) :   3 4 1 3 - 3 4 1 6 .   [ 8 ]     M e z a n i ,   N   T a k o r a b e t ,   L a p o r t e .   c o m b i n e d   e l e c t r o m a g n e t i c   a n d   t h e r m a l   a n a l y s i s   o f   i n d u c t i o n   m o t o r s .   I EEE   T r a n s a c t i o n s   o n   M a g n e t i c s .   2 0 0 5 ;   4 1 ( 5 ) :   1 5 7 2 - 1 5 7 5 .   [ 9 ]     S.   L .   H o ,   Y .   L i ,   X .   L i n .   C a l c u l a t i o n s   o f   e d d y   c u r r e n t ,   f l u i d ,   a n d   t h e r m a l   f i e l d s   i n   a n   a i r   i n s u l a t e d   b u s   d u c t   s y s t e m .   I EEE   T r a n s a c t i o n s   o n   M a g n e t i c s .   2 0 0 7 ;   4 3 ( 4 ) :   1 4 3 3 - 1 4 3 6 .   [ 1 0 ]     L   H o ,   Y   L i ,   X   L i n .   3 - D   s t u d y   o f   e d d y   c u r r e n t   f i e l d   a n d   t e m p e r a t u r e   r i s e s   i n   a   c o m p a c t   b u s   d u c t   s y s t e m .   I EEE   T r a n s a c t i o n s   o n   M a g n e t i c s .   2 0 0 6 ;   4 2 ( 4 ) :   9 8 7 - 9 9 0 .   [ 1 1 ]     Y   J   Z h a n g ,   J   J   R u a n ,   T a o   H u a n g .   C a l c u l a t i o n   o f   T e m p e r a t u r e   R i s e   i n   Ai r - c o o l e d   I n d u c t i o n   M o t o r s   t h r o u g h   3 - D   C o u p l e d   E l e c t r o m a g n e t i c   F l u i d - D y n a m i c a l   a n d   T h e r m a l   F i n i t e - El e m e n t   An a l y s i s .   I EEE   T r a n s a c t i o n s   o n   M a g n e t i c s .   2 0 1 2 ;   4 8 ( 2 ) :   1 0 4 7 - 1 0 5 0 .   [ 1 2 ]     D i d i   I s t a r d i ,   An d y   T r i w i n a r k o .   I n d u c t i o n   H e a t i n g   Pr o c e s s   D e s i g n   U s i n g   C O M SO L   M u l t i p h y s i c s   So f t w a r e .   T EL KO M N I KA .   2 0 1 1 ;   9 ( 2 ) :   3 2 7 - 3 3 4 .   [ 1 3 ]     G   J a c k ,   B   C   M e c r o w .   M e t h o d s   f o r   M a g n e t i c a l l y   N o n l i n e a r   Pr o b l e m s   I n v o l v i n g   Si g n i f i c a n t   H y s t e r e s i s   a n d   Ed d y   c u r r e n t s .   I EEE  T r a n s a c t i o n s   o n   M a g n e t i c s .   1 9 9 0 ;   2 6 ( 2 ) :   4 2 4 - 4 2 9 .   [ 1 4 ]     J   H   Y o o n ,   H   Ah n ,   J   C h o i .   A n   e s t i m a t i o n   t e c h n o l o g y   o f   t e m p e r a t u r e   r i s e   i n   G I b u s   b a r   u s i n g   t h r e e - d i m e n s i o n a l   c o u p l e d - f i e l d   M u l t i p h y s i c s .   2 0 0 8   I EEE  I n t e r n a t i o n a l   Sy m p o s i u m   o n   El e c t r i c a l   I n s u l a t i o n .   Va n c o u v e r .   2 0 0 8 ;   1 :   4 3 2 - 4 3 6 .   [ 1 5 ]     W   L   L i ,   S   Y   D i n g ,   H   Y   J i n .   N u m e r i c a l   c a l c u l a t i o n   o f   m u l t i - c o u p l e d   f i e l d s   i n   l a r g e   s a l i e n t   s y n c h r o n o u s   g e n e r a t o r .   I EEE   T r a n s a c t i o n s   o n   M a g n e t i c s .   2 0 0 7 ;   4 3 ( 4 ) :   1 4 4 9 - 1 4 5 2 .   [ 1 6 ]     Y u a n g j i a n g   L i u ,   Y a n g s o o   L e e ,   H y u n - k y o   J u n g .   3 D   T h e r m a l   St r e s s   A n a l y s i s   o f   t h e   R o t o r   o f   a n   I n d u c t i o n   M o t o r .   I EEE  T r a n s a c t i o n s   o n   M a g n e t i c s .   2 0 0 0 ;   3 6 ( 4 ) :   1 3 9 4 - 1 3 9 7 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.