插電式混合動(dòng)力汽車用電機(jī)溫度場(chǎng)計(jì)算及冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著環(huán)境污染與能源短缺的加劇，實(shí)現(xiàn)汽車工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展道路必須開(kāi)發(fā)環(huán)保、節(jié)能的新能源汽車。而插電式混合動(dòng)力汽車集合了純電動(dòng)汽車與混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的優(yōu)點(diǎn)，可以使用蓄電池儲(chǔ)存的電能驅(qū)動(dòng)前進(jìn)，也可以使用發(fā)動(dòng)機(jī)使它具有更長(zhǎng)的續(xù)駛里程，是向純電動(dòng)汽車過(guò)渡階段的最佳研究方案，具有重大的科研與現(xiàn)實(shí)意義。
　　電機(jī)作為插電式混合動(dòng)力汽車的關(guān)鍵部件，具有體積小、效率高、功率密度高、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、調(diào)速范圍寬等特點(diǎn)，但電機(jī)的散熱環(huán)境較差，導(dǎo)致電機(jī)在工作時(shí)

2、溫升過(guò)高，影響電機(jī)內(nèi)絕緣材料與永磁體的性能，不利于電機(jī)安全可靠的運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)龤щ姍C(jī)。本文以一臺(tái)插電式混合動(dòng)力汽車用水冷永磁同步電機(jī)為基礎(chǔ)，深入研究了電機(jī)定子的溫升規(guī)律與冷卻系統(tǒng)的優(yōu)化。
　　首先，根據(jù)Berttotti鐵耗分離法與焦耳-楞次定律分別計(jì)算出電機(jī)在額定功率、額定轉(zhuǎn)速和額定功率、峰值轉(zhuǎn)速工況下的鐵心損耗與銅損耗，通過(guò)CFX軟件對(duì)電機(jī)溫度場(chǎng)進(jìn)行仿真計(jì)算，分析電機(jī)在兩種工況下的溫升分布規(guī)律，并對(duì)電機(jī)進(jìn)行溫升試驗(yàn)，驗(yàn)證

3、了電機(jī)的最高溫升在允許的溫升限度內(nèi)和仿真方法的準(zhǔn)確性與有效性。其次，根據(jù)牛頓冷卻公式，在直線型水道的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出彎曲水道和肋片型水道，運(yùn)用仿真方法，對(duì)比分析三種冷卻結(jié)構(gòu)對(duì)電機(jī)溫度場(chǎng)、流體場(chǎng)以及水道壓力場(chǎng)的影響，得到肋片型水道結(jié)構(gòu)更為合理，并對(duì)肋片型水道的冷卻水流量進(jìn)行優(yōu)化，得到流量為8L/min時(shí)最優(yōu)。最后，對(duì)比分析了在額定功率、額定轉(zhuǎn)速條件下冷卻結(jié)構(gòu)優(yōu)化前后電機(jī)最高溫升、繞組與定子鐵心的平均溫升，得到最高溫升降低了10.76％，繞組平