轴向磁通分块铁心无磁轭电机冷却系统优化

针对现有径向磁通电机功率密度低的问题,研究了一种新型直接冷却式轴向磁通分块铁心无磁轭电机(YASA),建立该种电机液冷系统传热分析模型,通过采用数值分析与计算流体动力学(CFD)相结合的方法对YASA热和流体多物理耦合场进行了研究。在此基础上,分析冷却系统传热效率、液体压力损失和冷却系统结构参数之间的关系,并对结构参数进行多目标优化,给出电机液冷系统液冷管道优化后的直径和并联数。最后通过实验测试,优化后的YASA连续输出功率为42.5 kW,比原型样机的30 kW提高41.6%。

一种新型YASA电机冷却系统的优化设计

围绕着提高电机的功率密度,提出了一种新型直接冷却式轴向磁通分块铁心无磁轭(YASA)电机,根据传热学及流体力学理论对其热和流体耦合场进行了分析,并对该电机的冷却系统进行了优化设计。建立了传统背部冷却式YASA电机与直接冷却式YASA电机的三维CFD模型,并通过采用有限元法(FEM)求解了两种电机的稳态三维温度场与冷却系统压力损失,最后,制造了优化后的YASA电机,并将仿真的结果与实验结果进行对比验证该电机散热系统的高效性。