熱管理

每次研發會議都要提高馬達性能，就連風扇馬達，對於性能的要求也是越來越高。效率要好、功率密度要高、使用環境要廣。 最後就會 空冷不夠用的時候，就該換液冷了。 但液冷系統怎麼設計？流道要多寬？幫浦要多大？這些問題在沒有 CFD 的情況下，其實可以靠一套系統性的手算流程來解決。 這篇文章整理了我在馬達散熱設計上的計算步驟，從量測數據開始，一路到幫浦與熱交換器選型，附上所有用到的公式。 適用情境： 馬達、功率電子等工業液冷應用 預設冷卻液： 水（Cp = 4186 J/kg·K，ρ = 1000 kg/m³） 設計流程總覽 整個流程分七步，每一步的輸出都是下一步的輸入： 量測 T_motor、T_env、P_loss ↓ Step 1：計算目標熱阻 ↓ Step 2：設計流道幾何（W、H、L） ↓ Step 3：計算最低流量與流速 ↓ Step 4：驗證對流熱阻是否達標 ↓ Step 5：計算直管 + 彎道壓降 ↓ Step 6：幫浦選型 ↓ Step 7：熱交換器選型 Step 1：熱需求分析與目標熱阻 先量三個數據 量測項目 符號 說明 馬達表面溫度 T_motor 穩態運轉時（℃） 環境溫度 T_env 馬達周圍空氣（℃） 損失功率 P_loss 馬達廢熱瓦數（W） 沒有直接量 P_loss 的話，可以從效率估算： P_loss = P_input × (1 - η) 計算目前系統的熱阻 Rth_現 = (T_motor - T_env) / P_loss [°C/W] 這個數字告訴你：每散掉 1W 的熱，需要多少度的溫差來驅動。 ...