电机犹如心脏般跳动的灵魂深度解读油冷电机与机电一体化时代下的汽车转子
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。本篇文献解读旨在揭示其设计流程，期望为解决实际问题提供有益指导。今天，我们将探讨电动汽车转子油冷电机方案的创新之处，文章全面介绍了油路设计过程中的每个变量优化，以及不同方案之间的精确比较。本文将深入剖析其设计步骤，以期对大家解决实际难题有所帮助。
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，它的核心在于特殊的定子水冷与转子增强冷却系统。以下是该系统中的关键结构图：
这个创新之处在于，将传统定子水冷体系作为基础，再引入转子的专门冷却通道。这使得从前盖到机壳内通过环形路径流淌的冷却液，最终汇集至转子内部，然后再次从转子内部返回至前盖出口。
二、电机结构
为了实现上述复杂而高效的油路布局，电机前后盖和整个外壳都经过精心设计，如下图所示：
值得注意的是，这款电机采用了一系列小口径轴向通道来降低流阻，同时利用分段加工并焊接技术提升了转子的性能。
三、仿真迭代过程
仿真模型如下：
基于双向耦合分析，即温度场和磁场相互作用，本模拟程序首先设定初始温度，然后依据这些条件进行磁力计算，并将获得的热损耗反馈给温度场分析。如此循环迭代直至稳态。为了提高效率，我们使用2D数模模拟磁场，而3D数模则用于温度场计算。在处理空气间隙换热系数时，我们参考经验值。
四、实验验证
通过测量不同位置和实际工作状态下的温度，与预测结果进行对比分析。在2300rpm, 7.38Nm工作条件下，误差控制在10%以内。此数据见下表：
五、改进措施
机壳通道优化
我们研究了三个不同的通道形式，并比较它们在不同流量情况下的效果，如下图所示：
根据绘制出的曲线，在较低流量时（a）与较高流量时（b）的绕组及转子的最佳凉爽效果证明，可以根据系统需要选择最适合的一种结构。
转子入口角度调整
角度设置为可调参数，其可能取值范围如同上面的示意图所示：
通过几组特定的角度测试发现，最终选用第三组配置显示出最佳表现。
六、试验方法与设备配置
实物样品安装六个单独喷射通道，如下：
温敏型热敏元件分别放置于定子线包铁芯以及外壳内部，以监控每个部位温标。
七、试验结果总结
三种测试环境：风扇吹拂散热、大型单体涡轮增压器喷射式加湿，以及额外增加轴承涡轮加湿。
结果表明：
风扇散热模式需80分钟才能达到130℃且未达稳态，
单体涡轮加湿需80分钟才能达到110℃且已达稳态，
涡轮加湿模式仅需30分钟即可达到80℃并达成平衡状态。
此外，从时间轴观察两者短暂共享相同程度有效性，但随着时间推移，加湿涡轮显著超越单体涡轮效果扩大差距。
八、本案例总结与展望
本案例不仅超越传统风扇散热方式减少线圈温升50%，还超过常规单体润滑更进一步减少线圈温升38%，因此是一项有效提升电动车辆发动机械运作能力的手段。
