电动汽车中的转子油冷永磁同步电机犹如心脏般跳动推动着未来交通的节奏

电动汽车中的转子油冷永磁同步电机犹如心脏般跳动推动着未来交通的节奏

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永磁同步电机方案,详细介绍其油路设计中的变量优化以及不同方案的比较分析。希望这篇文献解读能为大家提供有益的参考。

一、油路走向

首先,我们来审视这个创新性的电机油冷整体布局,其独特之处在于,在传统定子水冷基础上增加了转子的冷却系统。这一体系与众不同的核心是:冷却液从前盖进入机壳,在定子铁芯内形成环形流道,然后通过后盖汇集至转子的内部,再从转子内部返回至前盖的出口。

二、电机油冷结构

为了实现上述走向,电机前后盖和机壳采用如下图所示结构:

值得注意的是,电机的轴向通道采用多个入口出口配置,以减少流阻。此外,对于转子而言,它采用分段加工并焊接工艺,这一工艺可参照另一篇外文文献,该文献介绍了一种轴摩擦焊工艺,有需要此信息的朋友可以通过我的微信联系我获取相关资料。

三、仿真迭代过程

以下是仿真基本步骤:

仿真基于温度场和磁场双重耦合分析,从初始温度开始,再利用磁学计算器评估该温度下的损耗,然后将损耗反馈给温度场模拟。如此循环直到达到稳态。在缩短模拟时间方面,我们使用2D数值模型进行磁学模拟,而3D数值模型用于温度场模拟,同时我们依赖经验值来确定空气间隙换热系数。

四、实际测量验证

我们对不同位置及实际工作状态下(如2300rpm, 7.38Nm)的温差进行了测量与仿真的比较分析。结果表明,与预测相比误差保持在10%以内,如下图所示:

五、改进措施

优化机械壳部冷却通道

考虑到了流量变化,本文研究了三种不同形式的通道,并对其性能作出评价,如下图所示:

综观数据显示,在流量较低时a-b组合显著提升绕组效率;而c相对于b虽然更复杂但仅适用于高流量环境,不论如何都无法超越b。这揭示我们在选择机械壳部通道时应结合具体条件以找到最佳匹配方案。

调整进出液口角度

针对进出液口角度作为可调节参数,我们设定如下几组特定的角度进行试验:

根据试验结果,可见第三组搭配效果最佳,如下图所示:

六、测试方法

实验样品安装六个独立通道供单独测试,每一个点分别放置热敏电阻监控其温度变化,如下图所示:

七、实验结果

风冷后的80分钟仍未达平衡状态;单壳体喷射式则达成平衡,但需80分钟;加装轴喷射式仅需30分钟即可达到平衡且最低温。

八总结

本策略不仅降低线圈温度50%,也较单壳体喷射方式降低38%,证明这是提高制动能力的一项有效手段。