电机的舞动比喻深度解读油冷电机之于电动汽车转子机电一体化如同手掌与心跳相融合难学又自在
导语:本文详细阐述了油路设计中各关键因素的优化过程,并对不同方案进行了深入对比分析。本文旨在揭示其设计逻辑,以期助力读者解决实际工程问题。今天,我们将分享一篇关于电动汽车转子油冷电机方案的深度解读,文章全面探讨了油路设计中的每一个变量并对各种策略进行了精确评估。本文将逐步剖析其设计思维,以期为大家提供实用指导。一、油路布局首要任务是审视我们即将研究的电机冷却体系,其核心结构如下图所示:该创新方案与传统方法相比,在基础上加入了一套独特的转子冷却系统。流体从前盖进入机壳,在定子铁芯形成环状通道,最终汇集于转子的内部,然后通过前盖的出口返回。
二、电机冷却架构为了实现这一布局,需考虑到前后盖和机壳结构,如下图所示:
值得注意的是,电机主壳采用多入口多出口配置来降低流阻。此外,对于转子而言,它采用分段加工再焊接工艺(参考另一篇外文介绍轴摩擦焊工艺),具体如图所示:
三、仿真迭代循环仿真过程主要涉及温度场和磁场双向耦合分析,首先设定初始温度,再利用磁场模拟计算该温度下的损耗,并将损耗反馈至温度场模拟。这一迭代持续进行直至稳态以减少计算时间。由于空间效率考虑,2D数值模型用于磁场模拟,而3D数值模型则应用于温度场分析。换热系数取自经验值。
四、实际测试验证通过测量不同位置和实际温度与仿真的结果进行比较,本文以2300rpm, 7.38Nm工作状态为例,可见误差控制在10%以下,如下图所示:
五、电机性能提升1. 主壳设计考量三种不同的通道形式如下:
根据流量变化情况下的定子及转子的最高温展示出最佳选择可基于流量需求结合温控要求来确定最佳通道结构。
2. 转子进口角度选择
变量设置如下:
通过特定角度组合仿真获得结果,如下:
第三组组合显示最佳效果。
六、试验方法实验样品开辟六个通道供水使用,如下图:
安装热敏電阻监测点包括线圈包装铁芯和主壳,以及标签纸记录转子的表面温度。
七、试验成果条件分别有风冷单层油冷以及两者结合皆可观察到:
风冷80分钟后达到130℃且未达平衡
单层油冷80分钟后达到110℃已达平衡
壳体加轴油冷30分钟后达到80℃已达平衡
八、本次改进总结此新方案相较常规风扇式制约线圈温降50%,而与单层液压制约线圈温降38%,因此是一项有效提高设备散热能力的手段。