Thermal modelling for an induction motor

(Received 23 March 1993, revised 14 June 1993, accepted 24 June 1993)

Abstract
The authors of this paper intend to achieve the study of the thermal behaviour in permanent rate of an asynchronous motor with a wounded rotor of a rated power of 4 kW. 66 thermocouples have been settled in the stator at different places like the centers and the bottoms of the windings or the middle of the yoke. A design has been realized thanks to the magnetostatic modulus of the computation software with the finite elements method Flux2d converted in a resolution tool of the heat equation. Another originality of this study is to introduce areas including a contact thermal resistance phenomenon in some places of the motor to characterize the motor thermophysical parameters and to obtain the experimentation-calculation convergence.

Résumé
Les auteurs de cet article se proposent de réaliser l'étude du comportement thermique en régime permanent d'un moteur asynchrone de 4 kW à rotor bobiné. 66 thermocouples ont été positionnés en différents lieux du stator tels que les milieux des bobinages, les fonds d'encoches ou encore le milieu des tôles. Un modèle a été réalisé à l'aide du logiciel de calculs magnétostatiques par éléments finis Flux2d converti en un outil de résolution de l'équation de la chaleur. Une autre originalité de cette étude a été d'introduire en certains endroits du moteur des zones où la notion de résistance thermique de contact est particulièrement importante. L'introduction de paramètres thermophysiques les caractérisant s'est avérée nécessaire pour obtenir la convergence expérimentation-simulation.