考慮沸騰傳熱的車用永磁同步電機峰值工況溫升特性研究

近年來,新能源汽車在國家政策的鼓勵下發展迅速,高海拔地區的電動汽車保有量也在逐年增加。作為電動汽車關鍵部件的電機在高原地區的溫升特性受海拔高度的影響較大,海拔越高,電機溫升越大,輸出功率越小。同時,溫升又會影響電機整機性能,進而影響純電動汽車整車在高原環境下的適應性

。電機溫升過高還容易引起絕緣的損壞、永磁體退磁、結構強度降低、壽命急劇下降等問題

。在高原環境中,大氣壓強隨海拔升高而降低,冷卻液飽和溫度降低,在這種情況下,電機冷卻水容易產生沸騰現象,俗稱開鍋,導致冷卻系統不只存在簡單的單相流對流傳熱,還存在兩相流沸騰傳熱現象

。研究沸騰傳熱條件下純電動汽車電驅動系統永磁同步電機環境適應性特性,對電動汽車的高原環境適應性研究具有重要意義。

劉慧軍等以某水冷電機為研究對象,對電機溫度場和水道流場進行求解,分析了電機在不同冷卻介質入口溫度和流量、介質類型等因素下內部的流動傳熱情況

。丁樹業等以一臺雙介質冷卻的高海拔型雙饋風力發電機為研究對象,得到電機在海拔4 km運行時,機殼內冷卻水的流動特性及電機溫度分布規律

。張琦等提出采用多物理場耦合分析水下電機損耗和冷卻系統中流場和溫度場的耦合關系,利用該方法得到冷卻系統的計算結果

。Zhang等研究了永磁同步電機的水道長度、寬度、層數以及機殼厚度對電機冷卻效果的影響