电机的舞台比喻深度解读直流电机在电动汽车中的转子油冷之旅揭秘其优与缺
导语：本文详细阐述了油路设计中各关键因素的优化策略，并对多种方案进行了深入对比分析。本篇文献解读旨在揭示其设计流程，期望为解决实际问题提供有益指导。今天，我们将探讨电动汽车转子油冷电机方案的创新之处，文章全面介绍了油路设计过程中的每个变量优化，以及不同方案之间的精确比较。本文详细解析其设计步骤，以期帮助解决实践难题。
一、油路布局
首先，让我们审视这款独特的电机油冷系统，它与传统体系相较，有着明显区别。在一般定子水冷配置基础上，本系统增添了一条专门供转子的冷却通道。冷却液从前盖进入机壳内，在定子铁芯形成环状通道后，再通过后盖汇集至转子内部，然后从转子内部返回到前盖出口。
二、电机结构
为了实现上述布局，电机前后盖和机壳结构如下图所示：
值得特别提及的是，由于采用多进出口轴向油道设计，使得流阻降低。
此外，对于转子而言，应用分段加工并焊接工艺（具体工艺可参考另一篇外文文献，该文献介绍的是轴摩擦焊技术），转子的构造如图所示：
三、仿真迭代过程
仿真主要步骤如下：
仿真的循环基于双向耦合分析温度场和电磁场，从初始温度开始，再通过模拟计算在该温度下的损耗，并将损耗反馈至温度场分析。如此反复迭代直至达到稳态状态。为了缩短仿真时间，将采用2D数模进行电磁场模拟，而3D数模用于温度场分析，其中换热系数借鉴经验值处理空气间隙换热情况。
四、实验验证
测量不同位置和实际环境下产生的温度，与预测结果进行对比分析。在2300rpm, 7.38Nm工作条件下，可发现仿真误差控制在10%以内，具体数据见图表：
五、性能提升策略
机械壳体温回收路径考虑三种不同的形式，如图所示：
根据流量变化下的绕组与轉子的平均溫度，如圖表示出最適選擇機械壳體設計依據系統流量與溫度需求進行綜合考慮後確定最佳設計。
轉子的進/出口角度調整為可變參數，如圖所示角度設置。
通過對特定角度組合進行試驗，可以獲得以下結果：
顯著地證明第三組結構是最佳選擇。
六、測試方法與設備設定
實際樣品於機械壳體內開啟六個單獨通道，以便測量電機溫度，並放置熱敏電阻於定絲線包、中間鐵心及外殼上。此外，由於無法直接測量轉子溫度，因此使用標籤紙來追蹤這個變數。
測試點位分布見圖片：
七、實驗結果總結
風冷環境下80分鐘後電機達130℃仍未達平衡；單層腔涼卻能於80分鐘內將電機維持110℃並達到平衡；加軸涼卻能於30分鐘內將電機維持80℃並達到平衡。
從時間軌跡比較可以看出，在最初十分钟裡兩種涼處理效果幾乎相同，但隨著時間推移，這些差異逐漸增大。
八、本案例評估與總結
相較於傳統風動涼處理，本案增加了50%減少線圈溫度；相較於單層腔涼處理，本案則增加了38%減少線圈溫，是提高電力儲存器效率的一項有效措施。
