插電式混合動力汽車用電機溫度場計算及冷卻系統(tǒng)設計.pdf

1、隨著環(huán)境污染與能源短缺的加劇，實現(xiàn)汽車工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展道路必須開發(fā)環(huán)保、節(jié)能的新能源汽車。而插電式混合動力汽車集合了純電動汽車與混合動力電動汽車的優(yōu)點，可以使用蓄電池儲存的電能驅動前進，也可以使用發(fā)動機使它具有更長的續(xù)駛里程，是向純電動汽車過渡階段的最佳研究方案，具有重大的科研與現(xiàn)實意義。
　　電機作為插電式混合動力汽車的關鍵部件，具有體積小、效率高、功率密度高、啟動轉矩大、調速范圍寬等特點，但電機的散熱環(huán)境較差，導致電機在工作時

2、溫升過高，影響電機內絕緣材料與永磁體的性能，不利于電機安全可靠的運行，嚴重時甚至會燒毀電機。本文以一臺插電式混合動力汽車用水冷永磁同步電機為基礎，深入研究了電機定子的溫升規(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-楞次定律分別計算出電機在額定功率、額定轉速和額定功率、峰值轉速工況下的鐵心損耗與銅損耗，通過CFX軟件對電機溫度場進行仿真計算，分析電機在兩種工況下的溫升分布規(guī)律，并對電機進行溫升試驗，驗證

3、了電機的最高溫升在允許的溫升限度內和仿真方法的準確性與有效性。其次，根據(jù)牛頓冷卻公式，在直線型水道的基礎上設計出彎曲水道和肋片型水道，運用仿真方法，對比分析三種冷卻結構對電機溫度場、流體場以及水道壓力場的影響，得到肋片型水道結構更為合理，并對肋片型水道的冷卻水流量進行優(yōu)化，得到流量為8L/min時最優(yōu)。最后，對比分析了在額定功率、額定轉速條件下冷卻結構優(yōu)化前后電機最高溫升、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