电动汽车中的直流电机犹如心脏般跳动驱使转子在油冷的保护下旋转不息
导语:本文详细阐述了油路设计中各关键参数的优化过程,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直流电机的设计方案,详细介绍其油路设计中的每一个优化步骤,并对不同方案进行全面的比较分析。希望通过这次文献解读,为大家提供实用的知识和参考。
一、转子油冷路径首要考量
首先,我们需要了解该电机系统的整体布局,其转子与定子的冷却路径如图所示。这一创新之处在于,它结合了传统定子水冷系统与特殊转子冷却设计,使得整个电机实现更为高效的热管理。
二、精准构建电机结构
为了确保上述路径有效执行,前后盖及机壳结构必须被精心规划,如图所示。值得注意的是,采用多入口出口轴向油道可以显著减少流阻,从而提高性能。此外,对于转子的加工工艺采用分段焊接方法(可参考另一篇外文关于轴摩擦焊技术),以提升其稳定性和耐用性。
三、仿真迭代至理想状态
仿真过程涉及双向耦合温度场与电磁场分析,以初始温度为基础逐渐迭代计算损耗并反馈给温度场模拟,一直到达到稳态平衡。在时间效率方面,我们采取2D数模仿真计算电磁特性以及3D数模处理温度分布,同时使用经验值来确定空气间隙换热系数。
四、实验室验证结果
实验室测试结果显示,在2300rpm下7.38Nm工作负载时,与仿真的数据相比误差控制在10%以内,如下图所示,这表明我们的模型与现实情况高度吻合。
五、提高认知度-改进策略
优化液体通道 - 我们研究了三种不同形式的液体通道,如图所示,并发现,在低流量条件下类型a最有效,而b和c在高流量环境下的表现不大 differently。
调整进出口角度 - 转子的进出口角度也是一个可变参数,可以设置如下方式调整,如图展示。
经过几组特定角度下的仿真,我们得出了最佳组合如同以下表格展示的一样。
六、试验实施方法
实际应用中,将六个独立通道开辟于定子部分,以供测试,如图所示。在此基础上,每个部位均设有热敏电阻用于测温监控。
七、新尝试新成果 - 结果总结
经过三个不同的条件(风冷单壳体油冷和壳体加轴油冷)试验,最终发现:
风冷需80分钟才能达到130℃且未达平衡状态。
单壳体 oil-cooled 在80分钟后达到110℃且已平衡。
壳体加轴 oil-cooled 在30分钟内降至80℃且已达平衡状态。
时间序列显示,即使起初两个方案表现相当,但随着时间推移,不同模式之间仍然存在明显差异扩大趋势。我们还进一步对常规风吹喷射式两种方案进行了一系列比较统计,如表格呈现:
八、本案例总结
综上所述,该项解决方案不仅线圈温度较传统风吹法降低50%,也超过单壳型 oil-cooled 方法效果40%,因此它是一种极具潜力的改善车辆性能的手段。