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电机比喻深度解读揭秘电动汽车中的转子油冷直流电机与交流电机的区别之谜

导语:本文深入探讨了油路设计的关键变量优化策略,并对多种方案进行了详尽的对比分析。以下内容旨在解读其设计过程,期望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独特布局,其核心在于创新性地融合了定子水冷传统方案与转子独有的冷却体系。具体来说,这个方案通过前盖引入冷却液,将其流经机壳内环形通道,最终汇集至转子的内部,然后再从前盖排出。这一改进显著增强了整体系统的效率。

二、电机结构创新

为了实现上述油路布局,电机前后盖及机壳结构需精心设计,如图所示。此外,采用多入口轴向通道设计,可有效减少流阻,从而提升整个系统性能。值得特别注意的是,对于转子的加工工艺,它采用分段焊接形式(可参考另一篇文献介绍轴摩擦焊工艺),如图所示。

三、仿真迭代过程阐释

仿真程序涉及温度场和磁场双向耦合作用分析。在初始温度基础上,通过模拟计算损耗并将之反馈到温度场分析中,以达到稳态迭代。此举以缩短仿真时间为目的,其中2D数模应用于电磁场,而3D数模用于温度场;关于空气间隙换热系数,则依赖经验值。

四、实验验证实效

通过测量不同位置和实际温度,与仿真结果进行比较分析,以2300rpm7.38Nm工作状态为例,在10%误差范围内取得了一致性,见下图:

五、电机优化策略探索

优化机壳通道设计:展示三种不同形式的通道,如图所示,并基于流量条件下绕组和转子温度变化情况进行选择。

调整进出口角度:设置变量角度,如图所示,并经过几组特定角度下的仿真得出最优解第三组搭配。

六、测试方法说明

实际样品开设六个油冷通道,如图。测量点分布如下:

试验系统配置如下:

七、试验结果总结

风冷80分钟后130℃未达平衡;单壳体30分钟后110℃已达平衡;壳体加轴30分钟后80℃已达平衡。

时间轴对比显示单壳体与加轴在10分钟前效果相近,但30分钟之后区别明显扩大。

此外,与常规喷涂或单壳体喷涂相比,本方案线圈降温效果更佳见表格:

八、本方案成效总结

与传统风冷相比,本计划线圈降温50%;与单壳体喷涂相比,本计划线圈降温38%,因此是一项提高电机性能的手段。

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