纯电动汽车用永磁电机温度场分析

【摘要】：汽车驱动用永磁同步电机,因要求其体积小、功率大,同时工作环境恶劣,故其散热量大,如果散热不佳将会严重影响电机的寿命及可靠性。为保证电机能够长期安全高效的运行,就非常有必要对永磁同步电机的散热原理和散热方式进行研究。本文基于传热学基本理论,采用有限元方法,对永磁同步电机的定子及全域温度场进行了分析计算,以确定电机温升是否满足要求。 电机内部的热交换过程比较复杂,为简化计算,在不影响温度计算精度的前提下,本文首先对电机的模型进行了简化与等效,然后根据传热学理论及相关经验公式对文中涉及到的热性能参数进行了计算。在此基础上,建立了电机的三维温度场模型,并在ANSYS Workbench软件中对其温度场进行了仿真分析,得到了电机内部的温度分布情况。 通过对样机温度分布的试验测试与分析,验证了所建立的电机三维温度场模型及分析方法的正确性。对电机正常运行环境进行模拟,通过仿真实验得到其稳态温度场,最后根据电机的散热情况对其散热设计提出了方向性的优化建议,有一定的工程应用价值。