学应用电子技术后悔死了的电动汽车转子油冷电机犹如心灵深处的痛楚

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指导。今天,我将分享一篇关于电动汽车转子油冷电机方案的文献探究,这 篇文章详尽地介绍了油路设计中各个变量的优化流程,并对每一种解决方案进行了系统性比较分析。本文将详细剖析其设计步骤,希望能够为大家在面临实际挑战时找到帮助。

一、油路布局首要任务是审视我们即将探讨的电机油冷全景,其核心在于重新定义传统走向。以下是该方案与众不同的特点:

在典型水冷定子基础上,我们引入了一条专门用于转子的冷却通道。这意味着从前盖开始,经过机壳和环形铁芯,将冷却液引至转子的内部,然后再回到前盖的出口。

二、电机结构改进为了实现这一独特布局,我们必须精心打造前后盖和机壳。在下图中,你可以看到具体构造:

重要的是,我们采用了多入口多出口式轴向通道,以减少阻力。

对于转子而言,我们采取分段加工后焊接(这个工艺请参考另一篇外文,讲述的是轴摩擦焊工艺,对于感兴趣者可加我的微信),如下图所示:

三、仿真迭代循环我们的仿真过程遵循如下的模式:

基于温度场和磁场双重耦合,我们先给出初始温度,再通过计算损耗并反馈到温度场分析。如此反复迭代,一直到达到稳态。

为缩短仿真时间,我们使用2D数模模拟磁场,与之相匹配的是3D数模模拟温度场。对于空气间隙换热系数,则依赖经验值。

四、实测验证我们通过测量不同位置以及实际温度值,与理论预测值进行比较分析。在2300rpm, 7.38Nm工作状态下,可以发现误差控制在10%以内,如下图所示:

五、性能提升

选择最佳机壳通道结构

我们展示了三个不同形式下的通道,如下图所示:

分析不同流量条件下的定子和转子温度变化,如下表所示:

结论显示,在考虑流量和要求后,可以根据系统流量和需求来选择最适合的通道类型。

最佳角度设置

转子的进口及出口角度是一个可调整参数,它们可以设定如下图所示角度。

经过特定角度组合后的仿真结果显示,最优组合为第三组,如下表所示:

六、实验方法

为了验证我们的理念,样品被装备上了六个额外油路通道,如以下图标明:

七、实验结果

我们测试三种情况:风冷单壳体oil cold 和壳体加轴oil cold 的效果如下:

风冷80分钟后达到了130℃未达到平衡;

单壳体 oil cold 在80分钟之后达到110℃平衡;

壳体加轴 oil cold 在30分钟内降至80℃达到平衡;

八、总结

此方案相较常见风冷技术线圈温度降低50%,而与单壳体 oil cold 相比仅降低38%,因此是一种提高电机效率有效手段。

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