电动汽车中的转子油冷三相异步电机犹如城市中的脉搏运行不息

电动汽车中的转子油冷三相异步电机犹如城市中的脉搏运行不息

导语:本文详细阐述了油路设计中关键因素的优化过程,并对多种方案进行了深入对比分析。文章旨在通过解读设计过程,帮助读者解决实际问题。本文将探讨电动汽车转子油冷三相异步电机的设计方案,详细介绍油路走向、结构特点以及仿真迭代过程。期待这种文献解读能为大家提供有价值的参考。

一、油路走向

首先,我们来观察这款特殊的电机油冷整体方案,其独特之处在于,它基于传统定子水冷方案,加上了转子的专门冷却系统。这一设计与众不同,因为它巧妙地将冷却液引入前盖,然后在机壳内形成环形通道,再通过后盖汇集至转子内部,最终从转子内部回到前盖,这是一种创新性的流程。

二、电机油冷结构

为了实现上述复杂而精密的流量路径,电机前后盖和机壳采用了一系列精心规划的结构,如下图所示。值得注意的是,轴向通道采用多进出口布局,以减少阻力。而对于转子部分,则采取了分段加工并焊接技术(该工艺可参考另一篇外文资料),其结构如图所示。

三、仿真迭代过程

仿真的基本框架如下图所示。在这个双重耦合分析中,我们首先设定初始温度,然后利用电磁场模拟计算这一温度下的损耗再将损耗反馈到温度场分析中。这一循环持续进行直至达到稳态。为了缩短模拟时间,我们使用2D数模进行电磁场模拟,而3D数模则用于温度场分析,并且我们借助经验值估算了空气间隙换热系数。

四、实际测量验证

我们对不同的工作状态和位置进行测量,与预测值作比较。此时以2300rpm及7.38Nm为例,可以发现误差控制在10%以内。具体数据见下表:

五、电机性能优化

选择最佳散热器类型:三个不同形式中的散热器如下:

分析不同流量条件下的结果显示,在低流量时a型效果明显提升,但b型性能不及c型;高流量时c型无法超越b型。在考虑流量和需求后,可以找到最适合的散热器类型。

转子入口与出口角度调整:这些角度是可调节变量之一,如下图所示。

通过几组特定角度测试获得以下结果:

可以看出第三组选项为最优解。

六、实验方法

实际样品开启六个单独通道供风冷或单壳体加轴式油冷试验,如下:

测温点分布于线包铁芯等部位,同时由于无法直接访问转子的内部区域,因此使用标签纸记录其温度变化。

七、实验结果

测试结果展示三种情况:风吹制冰涡(80分钟), 单壳体涂抹均匀涂料(110℃, 平衡), 壳体加轴涂抹均匀涂料(30分钟, 平衡)

八总结

此新思维方案不仅降低线圈温暖50%,也超过传统单壳体设备40%,因此成为了提高电子车辆效率的一大突破口。