輪轂電機(jī)內(nèi)部導(dǎo)流結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)與溫升分析.pdf

1、本文對(duì)用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)的輪轂電機(jī)的散熱結(jié)構(gòu)和溫升問(wèn)題進(jìn)行了研究，該輪轂電機(jī)采用了多級(jí)子電機(jī)并聯(lián)工作模式，當(dāng)應(yīng)對(duì)不同的工況需求時(shí)，可以靈活的選擇某一個(gè)或多個(gè)子電機(jī)并行工作，使得各子電機(jī)盡可能在自己的高效率區(qū)工作。但在某些極端工況下，特別是長(zhǎng)時(shí)間的低速重載工況，參與工作的子電機(jī)的運(yùn)行效率會(huì)大幅下降，導(dǎo)致電機(jī)溫升增大，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)影響到電機(jī)的正常運(yùn)行。
　　如果可以在設(shè)計(jì)階段對(duì)輪轂電機(jī)在不同工況下的溫升情況進(jìn)行分析，并且據(jù)此提出一種合理

2、有效的散熱措施，對(duì)進(jìn)一步提高電動(dòng)輪的運(yùn)行效率和熱穩(wěn)定性具有重大意義。論文針對(duì)這一問(wèn)題展開(kāi)研究：
　　①建立了適用于輪轂電機(jī)的流場(chǎng)仿真模型，考慮到模型的建模和計(jì)算難度以及實(shí)驗(yàn)樣本等因素，本文僅針對(duì)輪轂電機(jī)的第三級(jí)永磁電機(jī)進(jìn)行了仿真計(jì)算和分析，并在此基礎(chǔ)上，提出了一種新型的散熱結(jié)構(gòu)——輻孔式轉(zhuǎn)子，即利用轉(zhuǎn)子上的輻孔兼起導(dǎo)流和流體通道的作用。通過(guò)由輻孔驅(qū)動(dòng)空氣形成的環(huán)流作用，在不增大電機(jī)體積的同時(shí)，使各個(gè)子電機(jī)內(nèi)部空氣的溫升分布更加均勻

3、，有效對(duì)流換熱面積增大，進(jìn)而提高輪轂電機(jī)整體的散熱效率。
　?、诶梅抡婺Ｐ头謩e對(duì)不同結(jié)構(gòu)參數(shù)下的輻孔在輪轂電機(jī)內(nèi)部的導(dǎo)流效果進(jìn)行了對(duì)比，發(fā)現(xiàn)輻孔的結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)子表面的換熱系數(shù)和空氣在環(huán)流通道中的流動(dòng)狀態(tài)影響較大，并據(jù)此對(duì)輻孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化。并針對(duì)優(yōu)化后的輻孔結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步分析了轉(zhuǎn)子與電機(jī)殼體之間的間隙尺寸和電機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)輪轂電機(jī)內(nèi)空氣的環(huán)流效果的影響，為輪轂電機(jī)的前期結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和功率分配提供一定的參考。
　?、墼诹鲌?chǎng)仿真模型的基礎(chǔ)

4、上，分別以采用輻孔式轉(zhuǎn)子的輪轂電機(jī)和采用普通轉(zhuǎn)子的輪轂電機(jī)為分析對(duì)象建立了溫度場(chǎng)仿真模型。通過(guò)對(duì)兩者溫升計(jì)算結(jié)果的對(duì)比，發(fā)現(xiàn)采用了輻孔式轉(zhuǎn)子后，輪轂電機(jī)內(nèi)部空氣和殼體的溫升分布更加均勻，這一現(xiàn)象可以進(jìn)一步提高對(duì)埋置于電機(jī)殼體中的散熱管路的利用效率，使容易出現(xiàn)熱失效的繞組、磁瓦等位置的溫升出現(xiàn)明顯地下降。特別是針對(duì)輪轂電機(jī)的多子電機(jī)結(jié)構(gòu)，通過(guò)空氣的環(huán)流作用，可以充分利用處于空閑狀態(tài)的子電機(jī)來(lái)分擔(dān)處與運(yùn)行狀態(tài)的子電機(jī)的熱負(fù)荷。
　　論