混合动力汽车动力耦合模块电机定子温度场分析与实验验证

【摘要】：混合动力汽车用水冷永磁同步电机具有体积小、功率高、处于有油环境等特点,散热条件差,工作环境较复杂,这将影响整个电机的散热。本文以一台混合动力汽车用水冷永磁同步电机为研究对象,目的是通过对电机定子模型的简化与等效,运用热-流体耦合仿真软件CFX对其温度场进行计算,并通过实验验证仿真结果的准确性,使电机工作在安全温度区间内。 本文按照“电机损耗计算—模型简化与等效—有限元仿真分析—实验验证”的顺序对该款电机定子温度场进行了研究和分析。首先采用经验公式和样机数据相结合的方法求出了样机主要部件的发热功率,然后对电机绕组、定子铁芯等部件进行了简化,建立了电机定子热分析的有限元模型,通过有限元仿真得出了电机定子在额定工况下的稳态和瞬态温度分布。 通过与温升实验数据的对比分析,均表明电机定子铁心、绕组等关键发热部件工作在安全温度范围内,仿真数据和实验数据的误差控制在5%以内,证明了仿真结果的准确性和有效性,电机不会因过热而烧毁。 【关键词】：混合动力汽车 电机 计算流体动力学 温度场 实验
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U469.7;U463.6
【目录】：

• 致谢7-9
• 摘要9-10
• ABSTRACT10-13
• 插图清单13-14
• 表格清单14-15
• 第一章 绪论15-25
• 1.1 课题背景15-16
• 1.2 混合动力汽车概述16-20
• 1.2.1 混合动力汽车的定义16-17
• 1.2.2 混合动力汽车的优点17-18
• 1.2.4 混合动力汽车关键技术18-20
• 1.3 电机温度场研究现状20-23
• 1.4 本文主要研究内容23-25
• 第二章 电机散热理论25-37
• 2.1 导热基本定律25-30
• 2.1.1 导热方式概述25-26
• 2.1.2 导热微分方程26-27
• 2.1.3 对流传热规律27-29
• 2.1.4 热辐射29-30
• 2.2 电机内热交换的流体力学基础30-31
• 2.3 电机内热交换概况31-33
• 2.4 电机损耗计算33-35
• 2.4.1 铜损计算33-34
• 2.4.2 铁损计算34-35
• 2.4.3 机械损耗35
• 2.5 本章小结35-37
• 第三章 电机定子温度场仿真37-54
• 3.1 流体仿真基础37-39
• 3.1.1 计算流体动力学基础37-38
• 3.1.2 CFD仿真过程38-39
• 3.2 电机参数与模型简化39-43
• 3.2.1 样机基本参数和模型39-41
• 3.2.2 电机求解模型的建立41-42
• 3.2.3 电机内传热系数和换热系数的计算42-43
• 3.3 电机温度场仿真43-53
• 3.3.1 软件介绍及其算法简介43-45
• 3.3.2 网格划分及边界条件的确定45-47
• 3.3.3 额定功率下电机温度场与流体场分析47-51
• 3.3.4 峰值功率下电机温度场分析51-53
• 3.4 本章小结53-54
• 第四章 电机温升试验54-63
• 4.1 温升测试概述54
• 4.2 温升实验方案54-58
• 4.2.1 实验目的54-55
• 4.2.2 实验设备55-56
• 4.2.3 实验方案及步骤56-58
• 4.3 实验数据及处理58-61
• 4.3.1 实验结果58-61
• 4.4. 误差分析61-62
• 4.5 本章小结62-63
• 第五章 总结与展望63-65
• 5.1 工作总结63
• 5.2 工作展望63-65
• 参考文献65-68
• 攻读硕士学位期间学术活动及成果情况68

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

用热网络法计算大型水轮发电机定子温度场    方日杰,赖烈恩,蒋俊杰,陈季平,王国乾

大型汽轮发电机转子温升计算    范永达,苏文印

实心磁极同步电动机转子温度场计算    温志伟,顾国彪

大型水轮发电机定子温度场的可视化    武卫东，李涛，赖烈恩

大型水轮发电机定子最热段三维温度场的有限元计算    张大为;汤蕴璆;迟速;陈季平;

感应电机定子温度场的数值计算    靳廷船;李伟力;李守法;

中型高压异步电动机三维温度场耦合计算与分析    温嘉斌;王国辉;

电机类装置冷却方式综述    韩伟;雷彬;李治源;李鹤;

高速永磁无刷直流电机的热分析    杜国华;房建成;刘西全;周银锋;

永磁风力发电机三维温度场计算及分析    胡田;唐任远;李岩;安忠良;佟文明;

混合动力汽车双机械端口电机及其控制系统研究    庞珽

特种异步发电机转子风冷流场和温度场的数值模拟    季建刚;王如竹;杨平西;

基于共轭传热的异步电动机定子温度场数值计算    高升华;周平;解锦辉;

大型同步发电机定子同相槽和异相槽的温度场计算    李伟力,赵志海,侯云鹏

基于耦合边界条件的发电机定子非线性温度场计算    程树康,李伟力,侯云鹏

蒸发冷却技术应用于大型汽轮发电机的技术可行性    姚涛;侯哲;顾国彪;

大型同步发电机定子主绝缘结构优化热性能分析    丁树业;李伟力;马贤好;

多风路空冷汽轮发电机定子内流体流动与传热耦合计算与分析    李伟力;杨雪峰;顾德宝;冯勇利;

空冷汽轮发电机定子绕组异结构下的不饱和同步电抗、绕组内涡流场与温度场的计算与分析    李伟力;孙宏丽;于海涛;

大型同步发电机断股故障情况下电磁场和温度场的计算与分析    殷巧玉;李伟力;于海涛;孙宏丽;

高温超导电机转子冷却技术的研究    陈彪;顾国彪;

大型水轮发电机转子损耗模型及其对温度场的影响    韩力;范镇南;周光厚;候小全;廖毅刚;

绳系组合体的系绳收放理论和技术研究    易琳;王班;郭吉丰;

船用发电机转子耦合温度场的数值模拟    姚寿广;熊正强;刘飞;

感应发电机冷却风速对定子温度场影响    曾艳;余中军;黄丛慧;

超高压发电机失磁过程的研究    吕艳玲

永磁同步电机铁心损耗与暂态温度场研究    张洪亮

电动汽车用永磁同步电机设计方法及相关问题的研究    吴世华

高速永磁电机定子损耗和温升研究    孔晓光

混合动力汽车用无刷电无级变速器及其控制系统研究    陈骁

过渡状态可视化理论、方法及其应用研究    陈洪亮

场路结合并考虑耦合的磁力机械分析与设计方法研究    王勇

基于数值分析的大型同步电机内温度场的研究    温志伟

大型空冷汽轮发电机转子流场与温度场数值模拟    路义萍

混合动力汽车驱动的电功率管理研究    胡庆波

圆筒型永磁直线同步电机电磁性能及温度场研究    王旭强

同步发电机断股时电磁场与温度场分析及稳态端部场计算    于海涛

夏热冬冷地区既有建筑节能改造研究    曾凯

永磁伺服电动机电磁场与温度场耦合计算及冷却系统设计    庄艳

低速大转矩永磁电动机电磁场与温度场数值分析    孙立柱

永磁直线同步电动机温度场的计算    黄广霞

双馈风电机组发电机磁场与温度场分析    段晓田

功率变多功率电动机的改进设计及起动性能分析    吴冰

大型汽轮发电机流场及温度场数值模拟研究    许燕萍

电动车用高功率密度永磁同步电机热管理系统的研究    朱巍

国外电动汽车的发展战略    王宇宁 ,姚磊 ,王艳丽

混合动力电动汽车技术分析    段岩波,张武高,黄震

东方空冷汽轮发电机的发展    赵昌宗

大型发电机主要冷却方式及特点    倪天军;

蒸发冷却技术面对的几个重要问题    熊楠

汽轮发电机定子绕组内部蒸发冷却计算与实验    关铮,顾国彪,傅德平

大型发电机蒸发冷却技术中新型冷却介质的实验研究    阮琳,顾国彪,田新东,常振炎

气隙对双凸极电励磁发电机特性的影响分析    王莉,孟小利,曹小庆,严仰光

一种新型双向软开关DC/DC变换器及其软开关条件    马棡;瞿文龙;刘圆圆;

基于双机械端口电机的新型电力无级变速系统研究    温旭辉;赵峰;范涛;徐隆亚;

    张菁

高速永磁电机转子损耗及通风散热研究    邢军强

高速永磁电机定子损耗和温升研究    孔晓光

并联式混合动力系统动态协调控制问题的研究    童毅

钕铁硼永磁电机防高温失磁技术的研究    林岩

混合动力城市客车控制策略与试验研究    王保华

高速永磁无刷直流电机转子涡流损耗的研究    周凤争

车用并联混合动力系统瞬态过程控制技术研究    杜常清

高速永磁无刷直流电动机设计与分析    王兴佳

大功率双向DC/DC变换器的研究    高金萍

飞轮储能用高速永磁同步电机磁钢涡流损耗研究    陈斯翔

高速永磁同步电机损耗及热特性的研究    孙芝茵

ISG型混合动力长安汽车关键技术研究    杨雪梅

凸极同步电动机起动过程中电磁场和温度场的数值计算    丁树业

大型水轮发电机内部流体场和温度场的数值计算    熊斌

ISG轻度混合动力电动汽车控制策略的研究    李启迪

并联式ISG混合动力总成设计与性能优化研究    王家明

混合动力客车动力系统设计    云非

基于Nastran的立式电机定子的振动仿真研究    毛文贵;李建华;彭浩舸;

立式电机定子的模态仿真与实验研究    毛文贵;傅彩明;李建华;

浅谈拆除电机定子旧绕组工艺中的几个问题    赵玉珍;

微型超声波电机定子振动特性有限元分析    王光庆;

车用电机定子振动特性的影响因素分析及优化    张范辉;左曙光;何吕昌;陈瑞峰;

空间有限元法在直流电机定子机械振动特性分析计算中的应用    丁梵林;任家智;

内压装电机定子灌浸工艺的改进    毕志诚,刘美娟

新型高压电机定子翻转胎的设计与应用    崔晓东;

电机定子测试设备    

电机定子固有频率及其模态的有限元法分析    诸自强;陈永校;

电机定子退火、烤蓝工艺研究    姜清林;

微型超声波电机定子振动特性有限元分析    王光庆;

微型超声波电机定子振动特性有限元分析    王光庆;

大型电机定子本体翻转工装的设计与应用    李红;

齿形结构对圆盘型旋转行波超声电机定子动态特性的影响分析    陈超;李繁;陈如恒;

提升小波在电机定子电流信号去噪中的应用    胡为;胡静涛;

10kV高压电机定子绝缘技术分析    胡溢祥;

磁化水的表面张力    张树三;胡建华;袁小燕;

328吨电机定子乘专列去往安口    记者 胡艳波　通讯员 毛春波

混合动力汽车动力耦合模块电机定子温度场分析与实验验证    张勇

超声波电机定子设计参数对电机性能的影响研究    王一钧

纯电动汽车驱动电机定子温度场仿真与散热优化    胡俊明

基于空间向量的异步电机定子绕组短路辨识    孙宁

旋转超声电机定子超谐共振分析与非线性动力学实验    李守晓