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启示。今天,我们将探讨电动汽车转子油冷电机方案的文献解读,文章全面介绍了油路设计中各个变量的优化过程,并对不同方案进行了精确对比分析。本文将深入剖析其设计流程,以期帮助大家更好地解决实践难题。一、油路布局首要任务是审视我们即将研究的电机油冷系统全貌,其核心结构如图所示:这一创新之处在于,在传统水冷定子基础上,额外引入转子的独特冷却路径。该路径从前盖引入冷却剂,然后环绕定子铁芯形成闭合式通道,最终通过后盖汇集至转子内部,再由转子内向前盖出口循环。
二、电机制件与结构为了实现上述布局,我们需要精心考量前后盖和机壳构造,如下图所示:值得一提的是,通过采用多进出口轴向通道配置,可以显著降低通道阻力。此外,对于转子的加工工艺,则采取分段制造并焊接形式(相关技术细节可查阅另一篇外文资料,该资料涉及轴摩擦焊工艺,对需了解此项技术者,可加入文末微信交流)。
三、仿真迭代模拟仿真流程大致如下图所示:基于温度场与磁场双重耦合作用,这一模拟过程包括先设定初始温度,再利用磁学模拟计算在该温度下的损耗,从而更新温度场分析。在稳态达到之前,这个反复迭代过程不断进行,以缩短模拟时间,为此,将磁学部分采用2D数值方法,而温度场部分则使用3D数值模型,同时依据经验估算空气间隙换热系数。
四、实际测验验证以2300rpm和7.38Nm工作状态为例,与预测数据相比较,发现误差仅占10%左右。具体数字见下表:
五、电机性能提升1)改善机壳通道类型三个不同型号的通道展示如下图:针对流量条件变化,每种结构下的定子与转子的温度曲线如图所示:
综观这些数据显示,当流量较低时,从a到b明显提高绕组效率;但当流量增加时,即使c结构更加复杂,它们均无法超越b效果。这强调在选择最佳机壳通道时应结合考虑水温需求来协调匹配最适合的情况。
2)调整进出口角度对于转子进口和出口角度设置为可变参数,如下表示法:
通过几组特定角度点运行仿真得出以下结果:
比较显示第三组最佳解决方案。
六、测试程序实验样品安装六个单独的小孔以供风冷测试,如下所示:
七、试验成果三种情况分别是风冷单体喷涂以及加轴喷涂测试结果如下:
八、本次总结这种新颖且有效的液体循环系统相较于传统风涡散热方式,更能显著减少线圈内部高温,使其成为一种卓越的人类智慧成就,不仅能够增强机械设备耐久性,还能推动科技发展步伐。