导语:本文旨在详细阐述油路设计中关键变量的优化过程,并对各个方案进行深入对比分析。通过对其设计思路的解读,希望能够为解决实际问题提供有益参考。
一、油路布局首要考量
首先,我们将聚焦于电动汽车转子油冷电机方案的特点,其核心在于创新性地引入了转子冷却系统。与传统水冷定子结构不同,本方案巧妙地融合了环形油路设计,使得冷却效率得到了显著提升。
二、电机结构精细探究
为了实现上述独特的油路布局,本电机前后盖和机壳结构经过精心设计,如图所示。这不仅确保了流体阻力降低,还展现出多进出口轴向设计,以优化整体流动效果。此外,转子的加工工艺采用分段焊接形式(可参考其他文献介绍),如同下图所示,为增强稳定性而设。
三、仿真迭代技术应用
仿真过程涉及温度场与电磁场双向耦合作用,如下图所示。初始温度给定后,基于损耗计算再次调整温度场,这种迭代循环直至达到稳态。为了缩短仿真时间,2D数模用于电磁场分析,而3D数模则适用于温度场评估。在空气间隙换热系数方面,则借助经验值来补充数据缺口。
四、实测验证结果展示
通过实际测试,将不同位置和时刻的温度值与预测值进行对比分析,以2300rpm和7.38Nm工作状态为例,可见误差控制在10%以内,如图表所示。
五、性能优化策略讨论
机壳通道选择优化:
对三种不同的通道形式进行比较分析,如下图所示,从a到b,在流量较低时绕组温控效果提升明显;c相对于b,在流量较高时其绕组和转子温控效果并未超越b。
转子入口角度选择:
角度设置为以下几种情况,每组角度经历仿真分析,如下图所示,最终确定第三组为最佳解答。
六、实验方法概述:
实验样品在定子内部开设六个通道,对应如下图,并且设置热敏电阻监测点分布于线包、铁芯以及机壳等处,以便全面监控温度变化。
七、新旧试验结果对比:
三种条件下的试验结果显示风冷80分钟后仍未达到平衡,而单壳体及壳体加轴两者30分钟内即达平衡,此外,由时间趋势可知两者早期表现相似,但随着时间推移区别愈发明显。
八、本方案优势总结:
与常规风冷及单壷体喷射涡轮涡扇车发动机相比,该方案线圈温度降幅50%,单壷体涡轮涡扇车发动机会使之降幅38%,因此是有效提高电机性能的一项改进措施。