扁线油冷高速电机电磁结构与热场仿真分析

扁线油冷高速电机是一种高效率、高功率密度和高输出转矩的电机,已成为现代电动汽车行业的重要选择。然而扁线电机在高速运行时会产生更多的热量,高温会干扰到电机的正常工作。扁线电机散热的问题成为现代电动汽车的主要研究方向之一。以车用扁线电机为例,比较了扁线电机与圆线电机的电磁设计方式。通过对比分析表明,扁线电机在槽满率、空载磁通密度方面有明显提高,有利于提高电机的效率和功率密度。考虑到扁线电机在高工作频率时损耗较大,发热量高的特点,通过Motor-cad软件对电机进行热场仿真,发现高温部位主要在绕组位置,提高了散热降温的难度。进一步建立三种散热结构模型,分析不同结构的电机散热效果,发现喷油槽散热结构与空心轴喷油散热结构能够有效降低绕组等核心部件的温度,联合采用两种结构进行散热将获得更为有效降温效果。此分析结果可为进一步优化电机结构如水冷机壳的水道、喷油嘴的形状以及控制油雾的喷洒范围和出口流速等,降低电机工作温度提供参考。