液冷系统对车用永磁电机温升特性的影响研究
2021-09-15熊豪利谭亲目刘稼成艾增强
机械设计与制造工程 2021年8期
熊豪利,于 冰,谭亲目,刘稼成,柳 钢,艾增强
(1.中车株洲电机有限公司,湖南 株洲 412005) (2.湖南省新能源汽车电机工程技术研究中心,湖南 株洲 412005)
驱动电机作为新能源汽车的核心部件,其运行工况复杂,因而对驱动电机的体积、性能有较高的要求。高温升会导致永磁体退磁、轴承油脂老化、绝缘破坏等问题,从而降低驱动电机的使用寿命。因此电机的温升计算以及冷却系统设计是电机开发过程中的重点。
目前,国内外许多学者针对电机冷却系统研究了水路结构参数、冷却介质、水流速度等对电机温升的影响。文献[1]利用计算流体动力学(CFD)分析了不同轴向水道数量对机壳散热能力的影响;文献[2]、[3]对4种不同的水路布置在不同流量的工况下进行分析,基于驱动能耗和冷却效率,确定了半螺旋水路所具有的优越性;文献[4]通过改变螺旋水路水道截面的长宽比分析了永磁电机的散热系数、水泵功率以及温度分布;文献[5]、[6]分别通过CFD、热路法研究了冷却水流速对驱动电机内部温度的影响;文献[7]研究了一种互逆轴向双水道结构对电机温升的影响。由此可知,液冷系统影响电机温升的因素众多且相互关联。目前对电机温升多因素联合作用的研究较少,因此本文以并头端绕组温升、水道水阻为评价指标,对物流车用永磁同步电机液冷系统的水道进口流量、水路布置、水道截面3个因素对电机温升的影响进行研究。
1 模型建立
1.1 数值模型
液冷电机主要通过对流换热降低冷却机壳温度,进而冷却定子、转子以及永磁体。……
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