电机转子油冷电机的智慧之心就如同一位精通机电一体化艺术的匠人它不仅能够为电动汽车提供强劲而高效的动力
导语:本文详细阐述了电动汽车转子油冷电机设计中关键因素的优化策略,并对不同方案进行了深入分析。文章旨在揭示其设计流程,以期为读者解决实际问题提供帮助。
一、油路布局首要考虑
首先,我们将探讨一种创新性的电机冷却方案,其核心在于独特的油路路径设计。如图所示,该方案与传统模式有显著差异,通过增设转子冷却系统,将定子的水冷技术与转子的油冷相结合。
二、电机结构创新
为了实现上述油路布局,电机前后盖和机壳需具备特殊结构,如图所示。值得注意的是,采用多入口轴向通道减少了流阻。此外,对于转子而言,采用分段加工并焊接工艺(该工艺可参考另一篇文献介绍),其结构如图所示。
三、仿真迭代精细化
仿真过程如下图所示,基于温度场和磁场双向耦合分析,从初始温度出发,再通过磁力计算损耗,然后更新温度场至稳态。这一过程中使用2D数模及3D数模交替进行,以缩短仿真时间。在空气间隙换热系数引用经验值。
四、实测验证精确性
比较实验数据与仿真结果显示,在2300rpm, 7.38Nm工作状态下误差仅为10%左右,如下图所示。
五、性能优化策略制定
选择合适的机壳通道设计。
分析不同流量下的三个通道设计效果,如下表明,当流量较低时,一种通道表现最佳,但随着流量增加,这种情况发生逆转,因此需结合实际流量来选择最适宜的通道。
规定进出角度以提高效率。
利用特定角度组合进行仿真,最终确定第三组为最佳选项,如下表所示。
六、测试方法严谨执行
在样品上开辟六个单独通道,如图展示。分别测量各部件温度,以热敏电阻作为监测工具,并通过标签纸记录转子数据。
七、试验结果显示优势
风冷在80分钟后达到130℃;单壳体油冷在80分钟后达到110℃;壳体加轴油冷30分钟即达平衡状态且只需80℃。从时间线观察,不同条件初期表现相同,而壳体加轴更快进入稳态阶段,有助提升整体效能。而与常规喷射和单壳体对比,本方案线圈温度降低50%,远超其他两种方式38%降低,可见其有效性高于传统手法。此次研究不仅丰富了我们对于电子车辆核心部件——变压器知识,也为未来的研究方向指明了光芒,同时也为广大研发人员提供了一份宝贵资料,为他们解决实际难题提供参考依据。