导语:本文详细阐述了电动汽车转子油冷电机设计中关键因素的优化策略,并对不同方案进行了深入分析。文章旨在揭示其设计流程,以期为读者解决实际问题提供帮助。
一、油路布局首要考量
首先,我们将聚焦于电机油冷系统的全貌,其核心是精心规划的油路走向,如下图所示:
相较于传统设定,本方案显著之处在于,除了定子水冷体系外,还额外引入了转子的冷却通道。这种创新布局使得冷却液从前盖进入机壳,然后通过环形路径在定子铁芯内流动,最终汇集至转子内部,再经由转子内部至前盖出口。
二、电机结构巧妙融合
为了实现上述布局,需考虑到前后盖和机壳的具体结构,如下图所示:
值得注意的是,电机机壳中的轴向通道采用多个进出口设计,从而减少流阻。此外,对于转子的加工工艺,我们采纳分两段处理并焊接形式(此技术可参考另一篇文献,该文献探讨轴摩擦焊工艺,感兴趣者可通过我的微信联系)。
三、仿真迭代精准模拟
仿真过程简要如下图所示:
基于温度场与磁场双向耦合作用分析,我们从初始温度开始,将计算出的损耗反馈至温度场模拟中。如此循环迭代直至达到稳态状态。在加快仿真速度方面,我们采用2D数模进行电磁仿真以及3D数模进行温度场分析,并引用经验值确定换热系数。
四、实测验证数据精确性高
通过对比实验室测量结果与预测值,可以看到2300rpm及7.38Nm工作条件下的误差控制在10%以内,如下图所示:
五、性能优化策略展开
选择最佳的空气间隙换热系数
如何选取最适合各类流量环境下的最佳空间配置?
调整进出油口角度
如何根据特定角度设置来最大限度提高效率?
六、测试方法科学严谨
实际应用中如何部署六个油通道?
七、高效试验结果展示
风力cooling, single-shell oil cooling 和 shell-body plus axis oil cooling 的比较
八、中期总结和展望
本方案不仅超越传统风力cooling 方案,而且在单壳体oil cooling 方案基础上进一步提升线圈温度降低效果,为提升车辆性能提供了一种有效途径。