电机散热仿真分析
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铜 耗
铜 耗是 由运 行时 的 电流 通过 定子绕 组 的 电阻产 生 的损耗 ，感应 电机 转子 的铜耗 是在 端环和 导 条上
流 过 电流 时 的 损 耗 。 铜 耗 的 表 达 式 如 下 ：
电机绝缘 材料 和稀 土永磁 材 料 ，使 电机 负载 能力减 弱， 润 滑脂 寿命 下 降 ， 电机 无 法 正 常工 作 甚至 烧 毁 。 因此 ， 对 电机 的冷却 ， 尤 其是新 能 源汽车驱 动 电机 的 充 分冷 却是 电机开 发过 程 中所 必 需考虑 的 问题 。
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电机 的温升 是 衡 量 电机 性 能 的重 要 指标 之 一 。 为 了降低 电机 的温升 ，主 要从 电机 的 电磁 设计 及其 冷却 系统 设计 方面进 行 改进。 如 果 电机 的 电磁 设计 、 结构 设计 与通 风 、 热计 算相 互 配合 ， 则可 以提 高 电机 的性 能 。 电机 在 能 量 转 化 过 程 中会 不 可 避 免 地 产 生 损 耗， 如 铁 心损 耗 、 定 子绕 组 的铜 耗和 机 械 损耗 等 ， 这
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（ Ｄｏ ｎ ｇ ￣ｎ ｇ Ｍｏ ｔ ｏ ｒ Ｃｏ ｒ ｐ ｏ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｔ ｅ ａ ｅ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ， Ｗｕ ｈ ａ ｎ ４ ３ ０ ０ ５ ８，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ）
（ 东风汽车公司 技术中心 ， 武汉 ４ ３ ０ ０ ５ ８）
摘要 ： 以 自主 开 发 某 款 电机 的散 热 为 研 究 对 象 ， 运 用 流 体 仿 真 技 术 对 电机 的 冷 却 水 套 设 计 方 案 进 行 了流 阻 和 某 断 面
的速 度 分 析 ， 并 比较 了 方案 的不 同。运 用 数 值 传 热 技 术对 冷 却 液 的 温 升 进行 了 分析 ， 并对 电机 的前 后 端 盖 、 壳 体 以 及 定 子 进 行 了 热 态温 度 场 分 析 研 究 。
些 损 耗 会 导 致 电机 温 度 升 高 。 电机 温 度 过 高 会 破 坏
数， 其值 的大小 与 电机 各部 分 的损耗有 关 系。 影响电 机 发热 的损耗 通 常有铜 耗 、 铁 耗及 杂散 损耗 ， 其 中铜 耗 和 铁耗 均 可 以通 过 运用 电磁 软 件 Ａ Ｎ Ｓ Ｏ Ｆ计 算 得
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东风 Ｅ Ａ Ｅ学 专栏
ｄ ｏ ｉ ： ｌ ０ ． ３ ９ ６ ９ ４ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ５ － ２ ５ ５ ０ ． ２ ０ １ ３ ． ０ １ ． ０ １ ２
汽 车 科 技 第１ 期２ ０ １ ３ 年１ 月
电机 散 热仿 真 分 析
郭军朝 ， 夏青松 ， 史 建鹏 ， 章 国 光
ｍｏ ｔ ｏ ｒ ａ ｒ ｅ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｈ ｅ ａ ｔ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｅ ｒ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｑ ｕ ｅ ｓ ． Ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎ ｄ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｗｏ ｒ ｋ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｎ ｌ ｏ ｔ ｏ ｒ ａ ｒ ｅ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｅ ｄ ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ
关键词 ： 损耗 ； 流阻； 温升 ； 对 流换 热 系 数 中图 分 类 号 ： ＴＭ３ ０ １ ． ４ １ 文献 标 志 码 ： Ａ 文章 编 号 ： １ ０ ０ ５ — ２ ５ ５ ０（ ２ ０１ ３ ） ０１ — ０ ０ ４ ４ — ０ ４
Ｔｈｅ ｒ ｍａ ｌ Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ Ａｎａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈｅ Ｍｏ ｔ ｏ ｒ
铜 耗是 由运 行时 的 电流 通过 定子绕 组 的 电阻产 生 的损耗 ，感应 电机 转子 的铜耗 是在 端环和 导 条上
流 过 电流 时 的 损 耗 。 铜 耗 的 表 达 式 如 下 ：
电机绝缘 材料 和稀 土永磁 材 料 ，使 电机 负载 能力减 弱， 润 滑脂 寿命 下 降 ， 电机 无 法 正 常工 作 甚至 烧 毁 。 因此 ， 对 电机 的冷却 ， 尤 其是新 能 源汽车驱 动 电机 的 充 分冷 却是 电机开 发过 程 中所 必 需考虑 的 问题 。
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电机 的温升 是 衡 量 电机 性 能 的重 要 指标 之 一 。 为 了降低 电机 的温升 ，主 要从 电机 的 电磁 设计 及其 冷却 系统 设计 方面进 行 改进。 如 果 电机 的 电磁 设计 、 结构 设计 与通 风 、 热计 算相 互 配合 ， 则可 以提 高 电机 的性 能 。 电机 在 能 量 转 化 过 程 中会 不 可 避 免 地 产 生 损 耗， 如 铁 心损 耗 、 定 子绕 组 的铜 耗和 机 械 损耗 等 ， 这
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东风 Ｅ Ａ Ｅ学 专栏
ｄ ｏ ｉ ： ｌ ０ ． ３ ９ ６ ９ ４ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ５ － ２ ５ ５ ０ ． ２ ０ １ ３ ． ０ １ ． ０ １ ２
汽 车 科 技 第１ 期２ ０ １ ３ 年１ 月
电机 散 热仿 真 分 析
郭军朝 ， 夏青松 ， 史 建鹏 ， 章 国 光
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关键词 ： 损耗 ； 流阻； 温升 ； 对 流换 热 系 数 中图 分 类 号 ： ＴＭ３ ０ １ ． ４ １ 文献 标 志 码 ： Ａ 文章 编 号 ： １ ０ ０ ５ — ２ ５ ５ ０（ ２ ０１ ３ ） ０１ — ０ ０ ４ ４ — ０ ４
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