微型电动车轮毂电机磁热耦合分析.pdf

学兔兔 汽 车 工 程 2013年(第35卷)第 7期 AutomotiveEngineering 2013(Vo1．35)No．7 2013111 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 ；有限元法；磁热耦合；仿真分析 Magneto--thermalCouplingAnalysisontheIn--wheelMotorsofMicroElectricVehicles ChenQiping ，ShuHongyu ，ZhuangShen，RenKaiFuJianghua。 1．ChongqingUniversity，StateKeyLab MechanicalTransmission，Chongqing 400044； 2．SchoolofMechanicalandElectricalEngineering，EastchinafiaotongUniversity，Nanchang 330013； 3．ChanganAutomobileCo．，Ltd．，Chongqing 400023 [Abstract] Aimingattheeffectsoftemperaturechangeontheperformanceandservicelifeofthein—wheel motorsinmicro electricvehicles，amagneto—themr alcouplinganalysismethod isproposedwiththemagneticand thermalfieldsofin-wheelmotoranalyzed．A finiteelementmodelforin-wheelmotorisbuiltwithsoftwareAnsoft Maxwell，anditsinternalmagneticfluxdensitynephogram andmagneticlinedistributionchartareobtainedbysimu— lation．Thenamathematicalmodelofrtemperaturefieldisestablished，andthewindinglosses，statorandrotoriron lossesandpermanentmagneteddycurrentlossesarecalculated，whicharecoupledtotemperaturefieldasheat sources．FinallyAnsysWo