輪轂電機驅動系統(tǒng)溫度場分析及冷卻結構設計
發(fā)布時間:2023-02-26 20:53
迫于能源緊缺與環(huán)境污染的雙重壓力,節(jié)能環(huán)保的新能源汽車成為汽車行業(yè)發(fā)展的趨勢。近年來,輪轂電機驅動電動汽車因其在車輛總布置結構、底盤主動控制以及操控方便性等方面的明顯技術優(yōu)勢,備受業(yè)內(nèi)專業(yè)人士的青睞。但是,由于輪轂電機驅動系統(tǒng)將驅動電機、減速機構、制動器等高度集成于車輪內(nèi),致使在封閉狹小的空間內(nèi)空氣流通不暢、散熱困難;同時,為了追求驅動電機的高轉矩和功率密度,使其驅動電機的體積減小,以提高驅動電機的功率密度,但隨之而來的是增加了電機的損耗密度,由此將會導致電機過熱。這不僅會損壞繞組絕緣、降低壽命,還會對永磁體造成不可逆退磁,嚴重影響著驅動電機和車輛的安全穩(wěn)定運行。因此,正確計算分析輪轂電機驅動系統(tǒng)的溫度場分布、設計高效的冷卻結構對延長輪轂電機的使用壽命、提高整車性能具有重要意義。在總結了國內(nèi)外相關研究成果的基礎上,以15 kW內(nèi)置式永磁同步輪轂電機驅動系統(tǒng)為研究對象,建立了輪轂電機驅動系統(tǒng)模型,分析計算了不同工況下電機內(nèi)各部件的損耗,進而研究了各工況下輪轂電機驅動系統(tǒng)的溫度場特性,并設計了軸向水冷和噴淋冷卻的冷卻結構方案來比較分析兩種方案的冷卻性能。論文的主要研究內(nèi)容如下:(1)輪轂電...
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題的來源
1.2 課題的研究背景和意義
1.3 國內(nèi)外相關技術研究現(xiàn)狀
1.3.1 輪轂電機驅動車輛國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.2 輪轂電機驅動系統(tǒng)發(fā)熱/散熱問題研究現(xiàn)狀
1.4 本課題主要研究內(nèi)容
第二章 輪轂電機驅動系統(tǒng)溫度場分析
2.1 輪轂驅動系統(tǒng)基本結構
2.2 輪轂驅動系統(tǒng)熱源計算
2.2.1 繞組銅耗
2.2.2 鐵芯損耗
2.2.3 永磁體渦流損耗
2.2.4 機械損耗
2.3 輪轂驅動系統(tǒng)溫度場分析
2.3.1 溫度場分析理論基礎
2.3.2 溫度場的參數(shù)計算
2.3.3 溫度場模型的建立與分析
2.3.4 額定工況下瞬態(tài)溫度場分析
2.3.5 峰值工況下瞬態(tài)溫度場分析
2.4 本章小結
第三章 不同工況下輪轂電機驅動系統(tǒng)溫度場分析
3.1 車用工況分析
3.1.1 緩慢加速工況
3.1.2 急加速工況
3.1.3 定速巡航工況
3.1.4 減速工況
3.2 整車參數(shù)
3.3 急加速工況下瞬態(tài)溫度場分析
3.3.1 工況設定及熱源計算
3.3.2 瞬態(tài)溫度場特性分析
3.4 低速爬長坡工況下瞬態(tài)溫度場分析
3.4.1 工況設定及熱源計算
3.4.2 瞬態(tài)溫度場特性分析
3.5 循環(huán)工況下瞬態(tài)溫度場分析
3.5.1 工況設定及熱源計算
3.5.2 瞬態(tài)溫度場特性分析
3.6 本章小結
第四章 輪轂電機驅動系統(tǒng)冷卻結構設計
4.1 流體力學的基礎理論
4.1.1 計算流體力學基礎理論
4.1.2 流體力學控制方程
4.1.3 計算流體力學求解過程
4.2 計算模型的假設與分析
4.2.1 計算模型的基本假設
4.2.2 邊界條件的計算
4.3 軸向水冷結構設計與分析
4.3.1 軸向水冷冷卻結構設計
4.3.2 軸向水冷冷卻性能分析
4.4 噴淋冷卻結構設計與分析
4.4.1 噴淋冷卻結構設計
4.4.2 噴淋冷卻性能分析
4.5 冷卻性能比較
4.5.1 額定工況下冷卻性能比較
4.5.2 峰值工況下冷卻性能比較
4.5.3 循環(huán)工況下冷卻性能比較
4.6 本章小結
第五章 總結和展望
5.1 全文總結
5.2 本文的主要創(chuàng)新點
5.3 研究展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間參與的課題項目及發(fā)表的論文
致謝
本文編號:3750874
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題的來源
1.2 課題的研究背景和意義
1.3 國內(nèi)外相關技術研究現(xiàn)狀
1.3.1 輪轂電機驅動車輛國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.2 輪轂電機驅動系統(tǒng)發(fā)熱/散熱問題研究現(xiàn)狀
1.4 本課題主要研究內(nèi)容
第二章 輪轂電機驅動系統(tǒng)溫度場分析
2.1 輪轂驅動系統(tǒng)基本結構
2.2 輪轂驅動系統(tǒng)熱源計算
2.2.1 繞組銅耗
2.2.2 鐵芯損耗
2.2.3 永磁體渦流損耗
2.2.4 機械損耗
2.3 輪轂驅動系統(tǒng)溫度場分析
2.3.1 溫度場分析理論基礎
2.3.2 溫度場的參數(shù)計算
2.3.3 溫度場模型的建立與分析
2.3.4 額定工況下瞬態(tài)溫度場分析
2.3.5 峰值工況下瞬態(tài)溫度場分析
2.4 本章小結
第三章 不同工況下輪轂電機驅動系統(tǒng)溫度場分析
3.1 車用工況分析
3.1.1 緩慢加速工況
3.1.2 急加速工況
3.1.3 定速巡航工況
3.1.4 減速工況
3.2 整車參數(shù)
3.3 急加速工況下瞬態(tài)溫度場分析
3.3.1 工況設定及熱源計算
3.3.2 瞬態(tài)溫度場特性分析
3.4 低速爬長坡工況下瞬態(tài)溫度場分析
3.4.1 工況設定及熱源計算
3.4.2 瞬態(tài)溫度場特性分析
3.5 循環(huán)工況下瞬態(tài)溫度場分析
3.5.1 工況設定及熱源計算
3.5.2 瞬態(tài)溫度場特性分析
3.6 本章小結
第四章 輪轂電機驅動系統(tǒng)冷卻結構設計
4.1 流體力學的基礎理論
4.1.1 計算流體力學基礎理論
4.1.2 流體力學控制方程
4.1.3 計算流體力學求解過程
4.2 計算模型的假設與分析
4.2.1 計算模型的基本假設
4.2.2 邊界條件的計算
4.3 軸向水冷結構設計與分析
4.3.1 軸向水冷冷卻結構設計
4.3.2 軸向水冷冷卻性能分析
4.4 噴淋冷卻結構設計與分析
4.4.1 噴淋冷卻結構設計
4.4.2 噴淋冷卻性能分析
4.5 冷卻性能比較
4.5.1 額定工況下冷卻性能比較
4.5.2 峰值工況下冷卻性能比較
4.5.3 循環(huán)工況下冷卻性能比較
4.6 本章小結
第五章 總結和展望
5.1 全文總結
5.2 本文的主要創(chuàng)新點
5.3 研究展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間參與的課題項目及發(fā)表的論文
致謝
本文編號:3750874
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