新能源车用盘式磁阻电机设计分析及优化

基于Maxwell应力张量法推导了直线电机的推力和盘式电机的转矩方程,并阐明了两者的等效分析条件。以二维直线电机仿真结果为盘式电机设计提供定性的指导。分析了双定子盘式电机的串并联磁路并给出了较优的电机电磁拓扑。基于推导的电机凸极比公式,明确了同步磁阻电机凸极比和气隙长度的关系。最后,基于电机弱磁特性数学方程及有限元计算得到的磁链矩阵计算了电机最终的输出特性,计算结果与纯有限元计算最大误差为2.7%。

轴向磁通永磁电机定子冷却结构设计及分析

轴向磁通永磁电机发热源主要集中于定子侧,目前广泛采用壳体水冷进行散热。随着新能源汽车行业对电机功率密度的要求逐渐提高,对电机散热带来极大挑战。为提高定子侧散热能力,本文提出了一种水冷-热管相结合的混合冷却结构。本文采用有限元仿真分析,计算一台60 kw,3500 rpm水冷样机的温升,通过仿真值与实测值对比,验证有限元仿真的有效性。在该样机基础上,设计水冷-热管相结合的冷却结构,通过有限元仿真计算表明,加入热管结构后,能够有效提高定子散热能力。相比原先水冷结构,定子绕组温度降低11°C。