电机的舞动比喻深度解读油冷电机之美像一台精密工艺品如同转子在心脏中跳动驱动着电动汽车前进
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的参考。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一个精细步骤,以及不同方案之间的相互比较。本文将全面剖析其设计流程,以期帮助大家更好地应对实践挑战。
一、油路布局
首先,让我们审视这款独具特色的电机油冷整体架构,它的核心在于创新性强的定子水冷基础上增添了一条专门供转子的冷却通道。这种安排与传统方法迥异,其巧妙之处在于将冷却液从前盖引入至机壳内部,然后通过后盖形成环形通道,最终汇集至转子内,从而再次回到前盖出口。这套体系不仅保持了传统水冷优势,还赋予了转子额外保护。
二、电机结构图解
为了实现上述布局,需特别关注电机前后盖和机壳的精心搭配,如下所示:
值得注意的是,电机内部采用多个进出口配置,使得轴向通道流阻极低。此外,对于转子的加工方式也展现出创新的精神,即分两段精密加工后再焊接成型(该工艺可以参考另一篇介绍轴摩擦焊技术的小说,可需寻求作者微信联系)。
三、仿真迭代过程
仿真工作主要遵循以下步骤:
模拟基于双向耦合分析温度场和磁场,从初始温度开始,再利用磁力计算损耗并更新温度场分析。如此反复迭代直至达到稳态状态。在缩短仿真时间方面,将2D数模用于磁力模拟,而3D数模则应用于温度场计算。对于空气间隙换热系数,则依赖经验值。
四、实际测量验证
通过测试不同位置及实际温度,与预测数据进行对比分析,以2300rpm且7.38Nm工作条件为例,可以发现误差控制在10%以内具体数字如下图所示。
五、优化改进建议
选择最佳主壳通道形式
考虑到流量变化,本文展示了三种不同类型主壳通道及其性能表现:
根据实验结果,在较低流量时a-b组合显著提高绕组效率;而c-b组合虽然结构复杂,但高流量时效果均未超越b模式,因此要结合系统流量选择最适宜的主壳通道设计以确保最佳效率。
转子进口和出口角度调整
变量可设定为如下的角度范围:
通过几组特定角度值仿真得到以下结果:
第三组显示最佳效果。
六、试验方法实施
实际样品开辟六个独立油路并安装热敏探针监测线包铁芯及马达壳体温度,同时使用标签纸记录转子温区。
七、试验结果总结
风冷80分钟后130℃未达平衡;单壳体80分钟后110℃已平衡;加轴30分钟即80℃平衡;
八、本案总结评估
此方案不仅降低了风冷制造成线圈温升50%,还超过单壷体制减少线圈温升38%,因此是提升马达性能的一大突破点。