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。本文深入剖析其设计流程,希望能够帮助大家更好地解决实践难题。
一、油路布局
首先,让我们审视这款与传统方案相区别的电机油冷整体配置,其独特之处在于,在传统定子水冷基础上增加了一套转子的冷却系统。这种创新配置通过以下图示展示:
此特殊布局与传统方法相较,主要差异在于增设转子专用冷却通道。系统中的冷却液从前盖入口流经机壳内部,在定子铁芯形成环形路径,最终汇聚至后盖出口,然后再返回到转子的内部,从而实现循环。
二、电机结构
为了支持上述复杂的油路布局,电机前后盖和机壳需要具备如下所示结构:
值得注意的是,这款电子设备采用了一种高效率多进出口轴向通道,使得整个系统内阻降低。此外,对于转子的加工工艺,我们采纳分段焊接形式(该工艺可参考另一篇外文资料,该资料详细介绍了轴摩擦焊工艺,如需了解详情,可加关注我的微信公众号)。
三、仿真迭代过程
仿真工作按照以下步骤进行:
首先,为温度场和磁场建立双向耦合模型。在初始温度状态下运行磁力计算程序,再将计算出的损耗数据反馈给温度模拟,以便求解新的稳态条件。这一循环直至达到最终平衡状态。在缩短仿真时间方面,我们采用2D数模法处理磁力分析,而对于3D数模法则用于温度场演算。此外,对于空气间隙换热系数引用的依据是经验值。
四、实际测量验证
通过测量不同位置上的实际温度,与预测值进行对比评估。在2300rpm和7.38Nm工作点时,可以得到最大误差不超过10%。具体数据见下方图表:
五、优化建议
机壳通道改良
展现三种不同类型通道如下:
根据流量变化情况,对定子及转子的温升结果如图所示:
从a到b,当供给较少的水流量时,可以明显观察到绕组及转子的退火效果提升;c相对于b,当供给更多水流量时,则绕组及转子温升表现不佳,即使c型结构更加复杂。这意味着在选择机壳通道时应考虑流体流量,以找到最佳配套方案。
转子进出口角度调整
探索几组特定的角度设置并执行仿真以获得以下结果:
比较显示第三组为最优选项。
六、测试手段与实施方法
实物样品在定子侧开设六个独立通道,如下所示:
安装热敏性感应器监控线包、高温区域以及整体构件,每个部位均置放热敏元件以追踪变暖趋势。
七、试验成果总结 & 对比分析
风速控制: 在80分钟后风速调节已达130℃未能达到平衡。
单壳体喷涂式润滑: 在80分钟后已达110℃进入平衡状态。
壳体加轴式润滑: 在30分钟后即达80℃完全平衡。
八、本次研究总结
该案例作为一种非传统单壳体喷涂式润滑与常规风动/喷涂方式作直接比较显示性能优势:线圈温降50%,超越单壳体型40%以上,使这一新颖装置成为提高电动汽车核心部件效能的一个有效途径。