电机原理与结构深度解读电动汽车转子油冷电机犹如揭开科技之谜的魔镜
导语：本文详细阐述了油路设计中各关键因素的优化策略，并对多种方案进行了深入对比分析。本篇文章旨在解读其设计过程，期望为解决实际问题提供有益启示。今天，我们将分享一篇关于电动汽车转子油冷电机方案的文献探究，内容涵盖了油路设计中的每个变量优化流程以及不同方案间的精确比较。本文全面解析其设计步骤，以期帮助大家更好地应对实践挑战。
一、油路布局
首先，让我们审视这款创新性的电机油冷系统，它在传统水冷方式基础上增添了一条专门供转子使用的冷却通道。这种独特之处在于，在定子铁芯内部形成环形循环，使得冷却液从前盖进入机壳，然后通过后盖汇集至转子的内部，再经由转子内到达前盖出口。
二、电机结构
为了实现上述配置，电机的前后盖和机壳结构如下图所示：
值得特别提及的是，由于采用多进出口轴向油道设计，这样可以减少流阻，从而提高效率。此外，对于转子的加工工艺，也采用分段处理并焊接形式（请参考另一篇外文介绍，涉及轴摩擦焊工艺，如果需要，可以联系我获取）。
三、仿真迭代过程
仿真大致遵循以下步骤：
首先建立初始温度场，再利用双向耦合分析计算损耗值，并将此信息反馈至温度场模拟。在此基础上，不断迭代直至达到稳态平衡。为了缩短仿真时间，我们采取2D数模进行电磁场模拟，同时3D数模用于温度场分析，其中换热系数以经验值为准。
四、实际测量验证
通过测量不同位置和实际温度，与仿真的数据进行比较分析。在2300rpm, 7.38Nm工作状态下，可获得10%以内的误差。这部分具体数据见下表：
五、电机性能优化
选择最佳Oil Channel Design：
分别展示了三种不同的Oil Channel Layout，如图所示：
根据流量条件下的绕组与转子温度变化，如图所示，可以确定最适合系统流量和温控要求的一种 Oil Channel Design。
转子的进出口角度调整：
变量设定为几组特定角度值，如图所示结果可得出最优解第三组。
六、测试方法
实验样品安装六个通风式Oil Cooling Channels，如图所示：
七、试验结果
试验环境包括风力散热、一体式水力散热，以及加装轴承水力散热三个条件下的效果如表格显示：
八、总结与展望
相较传统风力散热技术，本方案降低线圈温度约50%，相较单体式水力散热技术降低线圈温度约38%，因此是提升整体性能的一个有效手段。
