純電動汽車驅動電機定子溫度場仿真與散熱優(yōu)化.pdf

1、作為純電動汽車的關鍵零部件,車用永磁同步電機具有體積小、功率密度高等特點,其發(fā)熱和散熱問題是電機設計過程中的關鍵問題之一。本文以一臺永磁同步驅動電機為研究對象,以提高電機散熱效率為目的,借助FLUENT分析軟件,對電機進行了定子溫度場仿真和散熱優(yōu)化。
　　本文按照“發(fā)熱功率計算—熱仿真—散熱優(yōu)化—仿真驗證”的思路對電機進行散熱優(yōu)化研究。首先采用公式法和樣機實驗數(shù)據(jù)結合的方法求出了樣機主要發(fā)熱部件的發(fā)熱功率,然后對繞組、鐵芯等復雜部

2、件進行了等效和簡化,建立了定子熱仿真的有限元模型,仿真計算得到了電機定子在額定工況下的穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)溫度分布。經(jīng)過與溫升實驗數(shù)據(jù)的對比,驗證了仿真結果的準確性和有效性。采用仿真方法對三種不同的散熱水道結構、不同的冷卻水流量進行了研究,得出平行水道和較高的流量有利于散熱。為了進一步對平行水道的結構進行優(yōu)化,建立了水道的熱阻數(shù)學模型,通過求解目標函數(shù)最小值得到了最優(yōu)的水道高度和寬度。提出了一種增大電機水道散熱面積的方法,即在水道中設置三排散熱肋