永磁同步驅動電機溫度場研究進展綜述

靳永春 ，陳俐 ，鄒宇晟 ，段誠武 ，姚健

（1.上海交通大學船舶海洋與建筑工程學院動力裝置與自動化研究所，上海 200240；2.上海交通大學海洋工程國家重點實驗室，上海 200240；3.通用汽車研發中心，上海 201206）

面對能源以及環保提出的雙重挑戰，節能減排成為汽車行業研究的重要課題。當前，我國汽車行業正積極向電動化轉型，預計到2035年，節能汽車與新能源汽車銷售量占比將達到50%[1]。永磁同步電機具有效率高、轉速范圍寬、功率密度大、控制性能好等優點，在電動汽車驅動系統中得到了廣泛應用[2-3]。

然而，隨著電機尺寸的減小以及功率密度的不斷提高，電機損耗而引起的溫升問題成為制約車用永磁同步電機發展的瓶頸。溫升對永磁同步電機的影響主要有兩個方面：一是定子繞組線圈過熱，大的熱應力加速繞組絕緣層的老化、脫落[4-6]；二是引起轉子永磁體高溫退磁甚至不可逆退磁[7-9]。傳統的電機設計方法多從電磁設計的角度出發，運用冗余設計應對電機溫升問題[10-11]。然而，電機電磁場與溫度場相互耦合，電機溫度場分析具有復雜性與挑戰性。

因此，對永磁同步驅動電機溫度場的研究具有重要意義。本文將從損耗來源與計算方法、熱量傳遞路徑與傳熱形式、溫度場分布規律、溫度場建模與測試方法四個方面對永磁同步驅動電機溫度場研究進行梳理，并分別總結了目前研究與應用中存在的問題，最后指出永磁同步驅動電機溫度場研究中亟待解決的關鍵問題。……