纯电动汽车驱动电机损耗计算及温度特性分析

依据电磁场理论基础,搭建了电机二维有限元模型,基于损耗产 生机理,结合数值方法和有限元方法,分析计算了额定工况下电 机的铁芯损耗、绕组铜耗、永磁体涡流损耗,为后续电机温度场 仿真提供热源参数。依据计算流体动力学基本思想,基于流体力 学与传热学理论,简化了电机温度场求解物理模型和数学模型, 并给定了相应的求解边界条件。
仿真额定工况运行下电机的稳态和瞬态温度分布,获得了电机温 度分布规律。介绍了电机温升试验的目的和方法,搭建温升试验 平台进行电机温升试验,验证了样机理论计算和温度场仿真的合 理性。

对流传热系数是影响电机散热与温度分布的重要因素。结合压 力损失计算和对流传热系数求解的理论分析,仿真计算了水冷结 构、水道数目等结构参数的改变对电机流场和温度场的影响;对 比分析了冷却液流量为2~20ml、冷却介质为不同浓度乙二醇溶 液等物性参数的改变对电机流场和温度场的影响;探究了电机壳 体与定子铁芯的装配间隙对电机温升的影响,为后续电机冷却系 统的设计提供参考依据。
纯电动汽车驱动电机损耗计算及温度 特性分析
永磁同步电机具有体积小、功率密度高等优点,但其损耗密度大、 工作环境相对封闭、散热条件差。温度过高给电机的工作性能 及可靠性带来诸多不良影响,因此准确计算电机内各部件的损耗 和温度场分布,设计合理的冷却系统,将电机运行温度控制在安 全范围内具有重要意义。
本文以纯电动汽车用液冷永磁同步电机为研究对象,对电机主要 部件的损耗进行计算,并对温度特性进行了深入研究。准确计算 电机各部件的损耗是电机温升分析的首要条件。