輪轂電機內(nèi)部導(dǎo)流結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計與溫升分析.pdf

1、本文對用于驅(qū)動電動汽車的輪轂電機的散熱結(jié)構(gòu)和溫升問題進行了研究，該輪轂電機采用了多級子電機并聯(lián)工作模式，當(dāng)應(yīng)對不同的工況需求時，可以靈活的選擇某一個或多個子電機并行工作，使得各子電機盡可能在自己的高效率區(qū)工作。但在某些極端工況下，特別是長時間的低速重載工況，參與工作的子電機的運行效率會大幅下降，導(dǎo)致電機溫升增大，嚴(yán)重時可能會影響到電機的正常運行。
　　如果可以在設(shè)計階段對輪轂電機在不同工況下的溫升情況進行分析，并且據(jù)此提出一種合理

2、有效的散熱措施，對進一步提高電動輪的運行效率和熱穩(wěn)定性具有重大意義。論文針對這一問題展開研究：
　?、俳⒘诉m用于輪轂電機的流場仿真模型，考慮到模型的建模和計算難度以及實驗樣本等因素，本文僅針對輪轂電機的第三級永磁電機進行了仿真計算和分析，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。通過由輻孔驅(qū)動空氣形成的環(huán)流作用，在不增大電機體積的同時，使各個子電機內(nèi)部空氣的溫升分布更加均勻

3、，有效對流換熱面積增大，進而提高輪轂電機整體的散熱效率。
　?、诶梅抡婺Ｐ头謩e對不同結(jié)構(gòu)參數(shù)下的輻孔在輪轂電機內(nèi)部的導(dǎo)流效果進行了對比，發(fā)現(xiàn)輻孔的結(jié)構(gòu)參數(shù)對轉(zhuǎn)子表面的換熱系數(shù)和空氣在環(huán)流通道中的流動狀態(tài)影響較大，并據(jù)此對輻孔結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化。并針對優(yōu)化后的輻孔結(jié)構(gòu)，進一步分析了轉(zhuǎn)子與電機殼體之間的間隙尺寸和電機轉(zhuǎn)速對輪轂電機內(nèi)空氣的環(huán)流效果的影響，為輪轂電機的前期結(jié)構(gòu)設(shè)計和功率分配提供一定的參考。
　　③在流場仿真模型的基礎(chǔ)

4、上，分別以采用輻孔式轉(zhuǎn)子的輪轂電機和采用普通轉(zhuǎn)子的輪轂電機為分析對象建立了溫度場仿真模型。通過對兩者溫升計算結(jié)果的對比，發(fā)現(xiàn)采用了輻孔式轉(zhuǎn)子后，輪轂電機內(nèi)部空氣和殼體的溫升分布更加均勻，這一現(xiàn)象可以進一步提高對埋置于電機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。特別是針對輪轂電機的多子電機結(jié)構(gòu)，通過空氣的環(huán)流作用，可以充分利用處于空閑狀態(tài)的子電機來分擔(dān)處與運行狀態(tài)的子電機的熱負(fù)荷。
　　論