重庆理工大学学报(自然科学) ›› 2023, Vol. 37 ›› Issue (2): 104-112.doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2023.02.012
唐 琳,赖晨光,谭礼斌
摘要: 为降低电机绕组及控制器 IGBT温升,提升电机及控制器冷却流道散热性能的同时 确保电机及控制器的冷却流道具有较低流动阻力,以某微型电动车驱动系统的冷却流道结构、 电机及控制器为研究对象,采用 CFD方法搭建了电机及控制器的流固耦合分析模型,分析了该 冷却流道原始结构下内部速度场及流阻特性、电机绕组温度场、IGBT温度场。采用协同优化方 法对电机及控制器冷却流道结构参数进行智能寻优,寻求低流阻、高效散热的冷却流道结构。 结果表明:冷却流道原结构存在局部涡旋和流动死区,冷却流道流阻为 31.87kPa,电机绕组最 高温度为 120.04℃。在满足工艺和流阻改善的条件下,选取绕组温升改善最明显的结构作为 最终优化结果。优化后冷却流道内部流动存在的局部涡旋、流动死区都得以减少,流动更顺畅, 流速更均匀,流动阻力显著下降,流阻较原始模型降低约 12.5kPa,降幅 39.4%。优化后电机绕 组端部最高温度较原始模型降低3.28℃,降幅2.7%。研究结果可为电机及控制器冷却结构的 设计及改良提供理论参考。
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