车用轮毂电机三维稳态温度分析与冷却结构优化
发布时间：2021-02-10 15:22
近年来,随着能源紧缺和环境污染的问题日益加重,人们的环保意识逐渐加强,新能源汽车的开发研究受到了越来越多的关注。其中轮毂电机因其体积小、重量轻、功率因数大、传动效率高等特点成为了许多汽车厂家以及设计人员的研究对象。相较于传统燃油汽车,轮毂电机减少了动力传动系统零件的数量,提高了驱动系统的动力传递效率。但是由于轮毂电机的工作空间狭小且封闭,空气流通差,导致轮毂电机在工作时所产生的热量无法及时排出;同时,减小轮毂电机的体积,虽然提高了驱动电机的转矩与功率密度,但是也增加了电机的损耗密度,最终导致电机温升过高。过高的温升可能会导致电机绝缘高温失效,永磁体磁密降低,严重时甚至会导致其发生不可逆退磁现象,严重影响了新能源汽车的安全性和稳定性。因此,分析计算轮毂电机的温度分布,对其发热严重部分进行着重研究,并合理设计冷却结构对于提升整车性能以及延长电机的使用寿命有着重大的意义。本文以75kW外转子永磁同步轮毂电机作为研究对象,根据其电气参数建立了三维物理模型,分析计算了轮毂电机额定工况下各部分的损耗,并根据材料的热性能参数,计算出该轮毂电机自然冷却下各部分的温度分布,针对发热严重部分进行了着重研究...
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
轮毂电机驱动汽车基本构成示意图
装了行星齿的减速机构；2005年三菱公司和东洋公司共同开发了Lancer四驱电动车[19]，如图1-2所示。其采用了外转子轮毂电机，最大功率达到了50kW，最高车速达到了150km/h；本田公司于同年也研制了FXC轮毂电机驱动式电动汽车，该车采用了燃料电池；2011年，SIM-Drive公司研制了Eliica电动汽车，如图1-3所示，另外还开发了试验车“SIM-LEI”[20]，其百公里加速时间为4.8s，最高时速可达到150km/h，续航里程为308km。该公司于2014年开发了第二代试验车SIM-WIL，较第一代产品能量传导效率有所提高，一次充电续驶里程为351km。图1-2Lancer四驱电动车图1-3Eliica纯电动汽车Fig.1-2LancerfourwheeldriveelectricvehicleFig.1-3Eliicapureelectricvehicle
?2005年三菱公司和东洋公司共同开发了Lancer四驱电动车[19]，如图1-2所示。其采用了外转子轮毂电机，最大功率达到了50kW，最高车速达到了150km/h；本田公司于同年也研制了FXC轮毂电机驱动式电动汽车，该车采用了燃料电池；2011年，SIM-Drive公司研制了Eliica电动汽车，如图1-3所示，另外还开发了试验车“SIM-LEI”[20]，其百公里加速时间为4.8s，最高时速可达到150km/h，续航里程为308km。该公司于2014年开发了第二代试验车SIM-WIL，较第一代产品能量传导效率有所提高，一次充电续驶里程为351km。图1-2Lancer四驱电动车图1-3Eliica纯电动汽车Fig.1-2LancerfourwheeldriveelectricvehicleFig.1-3Eliicapureelectricvehicle
【参考文献】：
期刊论文
[1]自带风扇冷却的永磁电机热计算方法对比分析[J]. 杨金霞,李伟业,邹煜林,吴江权. 大功率变流技术. 2016(06)
[2]永磁同步电动机损耗分离的应用研究[J]. 张永平,段小丽,郭英桂. 微特电机. 2016(09)
[3]车用油冷电机温度场分析[J]. 李东和. 微特电机. 2016(07)
[4]石墨烯的制备及其在环氧树脂中的应用[J]. 张兵兵,洪若瑜. 中国粉体技术. 2015(06)
[5]轮毂电机驱动技术的研究与进展[J]. 何仁,张瑞军. 重庆理工大学学报(自然科学). 2015(07)
[6]新能源电动汽车用轮毂电机关键技术综述[J]. 黄书荣,邢栋,徐伟. 新型工业化. 2015(02)
[7]钕铁硼永磁电机永磁体涡流发热退磁研究[J]. 张炳义,王三尧,冯桂宏. 沈阳工业大学学报. 2013(02)
[8]不同冷却结构的微型电动车用感应电机三维稳态温度场分析[J]. 程树康,李翠萍,柴凤. 中国电机工程学报. 2012(30)
[9]冷却水流速对汽车水冷电机温升影响研究[J]. 李翠萍,柴凤,程树康. 电机与控制学报. 2012(09)
[10]电机铁耗的有限元计算方法研究进展及有待解决的问题[J]. 刘晓芳,赵海森,陈伟华,顾德军. 电机与控制应用. 2010(12)
博士论文
[1]潜油电机温度场数值模拟与温度辨识技术研究[D]. 吕辛.哈尔滨工业大学 2013
[2]高转矩永磁轮毂电机磁系统的研究[D]. 宫海龙.哈尔滨工业大学 2011
硕士论文
[1]轮毂电机驱动系统温度场分析及冷却结构设计[D]. 王海涛.山东理工大学 2018
[2]绝缘导热环氧树脂的制备及性能研究[D]. 姚华.北京化工大学 2017
[3]多层绕组永磁同步电机及其电磁性能研究[D]. 耿丽娜.哈尔滨工业大学 2015
[4]永磁同步牵引电机温度场研究[D]. 张秀凤.哈尔滨理工大学 2015
[5]电动汽车用轮毂电机油冷散热的温度场分析[D]. 陈博.天津大学 2014
[6]DW100高速电机水冷系统分析及传热性能研究[D]. 张莉莎.河北科技大学 2014
[7]直流无刷轮毂电机损耗与内部温度场有限元分析[D]. 李西云.吉林大学 2013
[8]高速永磁无刷直流电机磁热耦合分析与效率优化研究[D]. 陈小军.广东工业大学 2013
[9]45kW汽车用水冷电机温度场计算与冷却系统设计[D]. 陈彦锡.哈尔滨理工大学 2013
[10]双绕组无刷直流电动机电气故障及可靠性的研究[D]. 苏文兵.哈尔滨工业大学 2012
本文编号：3027574
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
轮毂电机驱动汽车基本构成示意图
装了行星齿的减速机构；2005年三菱公司和东洋公司共同开发了Lancer四驱电动车[19]，如图1-2所示。其采用了外转子轮毂电机，最大功率达到了50kW，最高车速达到了150km/h；本田公司于同年也研制了FXC轮毂电机驱动式电动汽车，该车采用了燃料电池；2011年，SIM-Drive公司研制了Eliica电动汽车，如图1-3所示，另外还开发了试验车“SIM-LEI”[20]，其百公里加速时间为4.8s，最高时速可达到150km/h，续航里程为308km。该公司于2014年开发了第二代试验车SIM-WIL，较第一代产品能量传导效率有所提高，一次充电续驶里程为351km。图1-2Lancer四驱电动车图1-3Eliica纯电动汽车Fig.1-2LancerfourwheeldriveelectricvehicleFig.1-3Eliicapureelectricvehicle
?2005年三菱公司和东洋公司共同开发了Lancer四驱电动车[19]，如图1-2所示。其采用了外转子轮毂电机，最大功率达到了50kW，最高车速达到了150km/h；本田公司于同年也研制了FXC轮毂电机驱动式电动汽车，该车采用了燃料电池；2011年，SIM-Drive公司研制了Eliica电动汽车，如图1-3所示，另外还开发了试验车“SIM-LEI”[20]，其百公里加速时间为4.8s，最高时速可达到150km/h，续航里程为308km。该公司于2014年开发了第二代试验车SIM-WIL，较第一代产品能量传导效率有所提高，一次充电续驶里程为351km。图1-2Lancer四驱电动车图1-3Eliica纯电动汽车Fig.1-2LancerfourwheeldriveelectricvehicleFig.1-3Eliicapureelectricvehicle
【参考文献】：
期刊论文
[1]自带风扇冷却的永磁电机热计算方法对比分析[J]. 杨金霞,李伟业,邹煜林,吴江权. 大功率变流技术. 2016(06)
[2]永磁同步电动机损耗分离的应用研究[J]. 张永平,段小丽,郭英桂. 微特电机. 2016(09)
[3]车用油冷电机温度场分析[J]. 李东和. 微特电机. 2016(07)
[4]石墨烯的制备及其在环氧树脂中的应用[J]. 张兵兵,洪若瑜. 中国粉体技术. 2015(06)
[5]轮毂电机驱动技术的研究与进展[J]. 何仁,张瑞军. 重庆理工大学学报(自然科学). 2015(07)
[6]新能源电动汽车用轮毂电机关键技术综述[J]. 黄书荣,邢栋,徐伟. 新型工业化. 2015(02)
[7]钕铁硼永磁电机永磁体涡流发热退磁研究[J]. 张炳义,王三尧,冯桂宏. 沈阳工业大学学报. 2013(02)
[8]不同冷却结构的微型电动车用感应电机三维稳态温度场分析[J]. 程树康,李翠萍,柴凤. 中国电机工程学报. 2012(30)
[9]冷却水流速对汽车水冷电机温升影响研究[J]. 李翠萍,柴凤,程树康. 电机与控制学报. 2012(09)
[10]电机铁耗的有限元计算方法研究进展及有待解决的问题[J]. 刘晓芳,赵海森,陈伟华,顾德军. 电机与控制应用. 2010(12)
博士论文
[1]潜油电机温度场数值模拟与温度辨识技术研究[D]. 吕辛.哈尔滨工业大学 2013
[2]高转矩永磁轮毂电机磁系统的研究[D]. 宫海龙.哈尔滨工业大学 2011
硕士论文
[1]轮毂电机驱动系统温度场分析及冷却结构设计[D]. 王海涛.山东理工大学 2018
[2]绝缘导热环氧树脂的制备及性能研究[D]. 姚华.北京化工大学 2017
[3]多层绕组永磁同步电机及其电磁性能研究[D]. 耿丽娜.哈尔滨工业大学 2015
[4]永磁同步牵引电机温度场研究[D]. 张秀凤.哈尔滨理工大学 2015
[5]电动汽车用轮毂电机油冷散热的温度场分析[D]. 陈博.天津大学 2014
[6]DW100高速电机水冷系统分析及传热性能研究[D]. 张莉莎.河北科技大学 2014
[7]直流无刷轮毂电机损耗与内部温度场有限元分析[D]. 李西云.吉林大学 2013
[8]高速永磁无刷直流电机磁热耦合分析与效率优化研究[D]. 陈小军.广东工业大学 2013
[9]45kW汽车用水冷电机温度场计算与冷却系统设计[D]. 陈彦锡.哈尔滨理工大学 2013
[10]双绕组无刷直流电动机电气故障及可靠性的研究[D]. 苏文兵.哈尔滨工业大学 2012
本文编号：3027574
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