微型电动车轮毂电机磁热耦合分析

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1、学兔兔www.xuetutu.com汽车工程2013年(第35卷)第7期AutomotiveEngineering2013(Vo1．35)No．72013111微型电动车轮毂电机的磁热耦合分析陈齐平，舒红宇，庄深，任凯，付江华(1．重庆大学，机械传动国家重点实验室，重庆400044；2．华东交通大学机电工程学院，南昌330013；3．长安汽车股份有限公司，重庆400023)[摘要]针对温度变化对微型电动车轮毂电机工作性能和使用寿命的影响，提出了一种磁热耦合分析方法，并对轮毂电机进行了磁场和热场分

2、析。采用AnsoflMaxwell软件建立了轮毂电机的有限元仿真模型，并通过仿真获得了其内部复杂磁通密度云图和磁力线分布图。建立了温度场的数学模型，计算了绕组损耗、定转子铁损和永磁体的涡流损耗，并以此耦合到温度场作为热源。采用AnsysWorkbench软件，计算了轮毂电机稳态温度场和各部件的温度分布以及起动过程中定子铁芯与转子铁芯瞬态温度曲线。仿真结果与试验实测温度值基本一致，表明采用磁热耦合方法分析轮毂电机的热源分布与温度分布准确可行，可为今后的轮毂电机优化设计提供基础。关键词：轮毂电机；有

3、限元法；磁热耦合；仿真分析Magneto--thermalCouplingAnalysisontheIn--wheelMotorsofMicroElectricVehiclesChenQiping，ShuHongyu，ZhuangShen，RenKai&FuJianghua。1．ChongqingUniversity，StateKeyLabMechanicalTransmission，Chongqing400044；2．SchoolofMechanicalandElectricalEnginee

4、ring，EastchinafiaotongUniversity，Nanchang330013；3．ChanganAutomobileCo．，Ltd．，Chongqing400023[Abstract]Aimingattheeffectsoftemperaturechangeontheperformanceandservicelifeofthein—wheelmotorsinmicroelectricvehicles，amagneto—thermalcouplinganalysismethodi

5、sproposedwiththemagneticandthermalfieldsofin-wheelmotoranalyzed．Afiniteelementmodelforin-wheelmotorisbuiltwithsoftwareAnsoftMaxwell，anditsinternalmagneticfluxdensitynephogramandmagneticlinedistributionchartareobtainedbysimu—lation．Thenamathematicalmo

6、delfortemperaturefieldisestablished，andthewindinglosses，statorandrotorironlossesandpermanentmagneteddycurrentlossesarecalculated，whicharecoupledtotemperaturefieldasheatsources．FinallyAnsysWorkbenchsoftwareisusedtocalculatethesteady—statetemperaturefi

7、eldandcomponentstemperaturedistributionofin-wheelmotor，aswellasthetransienttemperaturecurveofstatorandrotorcoresinstartingprocess．Thesimulationresultswellagreewithtestedtemperatures，indicatingthattheanalysesontheheatsourcesandtemperaturedistributions

8、withthemagneto—thermalcouplingmethodareaccurateandfeasible，providingabasisforsubsequentoptimaldesignofin—whee1motors．Keywords：in-wheelmotor；FEM；magneto-thermalcoupling；simulationanalysis战略性新兴产业⋯。电动车辆具有零排放、低噪日IJ舌声、节能和高效等优点，近年在世界诸多国家得到超常发展，其中用于短距离运输的微型