电机的舞台比喻深度解读电动汽车转子油冷电机揭秘其分类与用途之美妙变奏
导语:本文详细阐述了油路设计中各关键因素的优化策略,并对多种方案进行了深入对比分析。本篇文献解读旨在揭示其设计流程,期望为解决实际问题提供有益指导。今天,我们将探讨一篇关于电动汽车转子油冷电机设计方案的深度研究文章,该文详细介绍了油路设计中各个变量的优化过程,并对每个方案进行了精确分析。本文将通过逐步展开,希望能够为大家提供实际应用中的帮助。一、油路布局首要任务是审视我们即将探讨的电机油冷系统全貌,其特色的走向如下图所示,这与传统配置有所不同,它在基础上增加了一条专门供转子的冷却路径。该路径从前盖引入冷却液,将其带至定子铁芯形成环形通道,然后汇聚到转子的内部,从那里再返回前盖。
二、电机结构设计为了实现上述布局,电机前后盖和壳体结构需要如同图样般巧妙安排,以确保良好的流动性。值得一提的是,壳体内轴向通道采用多口方式来减少阻力。此外,对于转子而言,它采用分段加工后焊接的工艺(此工艺可参考另一篇外文报告),该报告涉及轴摩擦焊技术,有兴趣者可以通过联系我获取更多信息。
三、仿真迭代过程仿真大致遵循以下步骤:首先设定初始温度,再基于这温度执行双向耦合分析,即同时考虑温度场和磁场,从计算出的损耗反馈给温度场模拟,以达到稳态。在缩短仿真时间方面,我们采取2D数模处理磁场,同时3D数模处理温度场,其中换热系数以经验值估算。
四、实测验证实验结果与理论模型进行比较检验,选择2300rpm和7.38Nm工作状态下的数据发现误差控制在10%之内,如下图所示:
五、性能优化1. 机壳通道优化
分析不同流量条件下三种结构(a, b, c)对于定子和转子的影响,如下:
结果表明,在流量较低时b最佳,而c虽然复杂但效果不佳;在高流量时b表现更好,但c效果更差。这意味着,在选择机壳通道时需结合流量需求找到最适合的方案。
转子进出口角度调整
角度设置如下:
经过几组特定角度值的仿真得到:
从对比可知第三组是最优解。
六、测试方法
实际样品安装六个单独通道用于测试,如下图所示。
七、试验结果
三种条件:风冷、一壳体喷射冷却、二壳体加轴喷射冷却
八、总结
本方案相比常规风冷降低线圈温50%,相比单壳体喷射降低38%,因此是一种有效提升电机效能的手段。