新能源汽车扁铜线绕组电机槽内绝缘等效导热系数分析与计算

新能源汽车永磁驱动电机(PMDM)功率密度的不断提升对电机散热性能提出了更高的要求,定子绕组绝缘系统的传热特性是控制电机热点温度的主要瓶颈。针对定子齿槽、扁铜线绕组和绝缘材料的尺寸偏差及渍漆填充率对车用扁铜线绕组永磁驱动电机定子槽内绝缘系统传热性能的影响,提出了定子槽内绝缘系统等效导热系数的计算方法,并据此开展了尺寸偏差和工艺参数的参数敏感性分析。采用电磁场、温度场与流体场的耦合分析方法,利用槽内绝缘等效导热系数,研究了绕组损耗分布差异时具有不同导热能力绝缘材料的扁铜线绕组电机不同工况下的温度分布。完成两台110 kW样机的制造及测试。仿真与实验结果的对比分析验证了提出的定子槽内绝缘系统等效导热系数计算方法的准确性。

强化液冷牵引变压器电磁结构设计及优化

随着我国高速铁路机车牵引功率的快速增加,综合考虑效率、电磁参数、绝缘性能和散热等问题的牵引变压器轻量化设计需求日渐突出。该文基于液体冷却的强化换热和冷却系统的绝缘设计,提出一种高铁车载牵引变压器的芯式电磁结构。变压器绕组采用饼式线圈,其间设计有液体冷却工质流动通道。以高低压绕组匝数、铁心直径和工作磁通密度作为优化参数,变压器损耗、绝缘和电抗参数等作为约束条件,采用遗传算法实现了牵引变压器的轻量化设计,并研制了一台900kV·A采用非油类液体强化冷却的牵引变压器原理样机。优化分析表明,铁心部分对整机轻量化目标的实现有显著影响,提高铁心工作磁通密度、绕组工作电流密度和强化冷却可以有效降低变压器整体质量。对样机的试验测试验证了变压器损耗、短路电抗等参数优化设计结果的正确性和电磁结构轻量化方法的有效性。