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纯电动汽车驱动电机损耗计算及温度特性分析
| 论文题名： | 纯电动汽车驱动电机损耗计算及温度特性分析 |
| 关键词： | 永磁同步电机;电磁损耗;有限元法;计算流体动力学;对流传热;电动汽车 |
| 摘要： | 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。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。 |
| 作者： | 李晓艺 |
| 专业： | 动力工程 |
| 导师： | 唐志国 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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