混合動力汽車動力耦合模塊電機定子溫度場分析與實驗驗證

【摘要】：混合動力汽車用水冷永磁同步電機具有體積小、功率高、處于有油環(huán)境等特點,散熱條件差,工作環(huán)境較復(fù)雜,這將影響整個電機的散熱。本文以一臺混合動力汽車用水冷永磁同步電機為研究對象,目的是通過對電機定子模型的簡化與等效,運用熱-流體耦合仿真軟件CFX對其溫度場進行計算,并通過實驗驗證仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性,使電機工作在安全溫度區(qū)間內(nèi)。 本文按照“電機損耗計算—模型簡化與等效—有限元仿真分析—實驗驗證”的順序?qū)υ摽铍姍C定子溫度場進行了研究和分析。首先采用經(jīng)驗公式和樣機數(shù)據(jù)相結(jié)合的方法求出了樣機主要部件的發(fā)熱功率,然后對電機繞組、定子鐵芯等部件進行了簡化,建立了電機定子熱分析的有限元模型,通過有限元仿真得出了電機定子在額定工況下的穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)溫度分布。 通過與溫升實驗數(shù)據(jù)的對比分析,均表明電機定子鐵心、繞組等關(guān)鍵發(fā)熱部件工作在安全溫度范圍內(nèi),仿真數(shù)據(jù)和實驗數(shù)據(jù)的誤差控制在5%以內(nèi),證明了仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性和有效性,電機不會因過熱而燒毀。 【關(guān)鍵詞】：混合動力汽車 電機 計算流體動力學(xué) 溫度場 實驗
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U469.7;U463.6
【目錄】：

• 致謝7-9
• 摘要9-10
• ABSTRACT10-13
• 插圖清單13-14
• 表格清單14-15
• 第一章 緒論15-25
• 1.1 課題背景15-16
• 1.2 混合動力汽車概述16-20
• 1.2.1 混合動力汽車的定義16-17
• 1.2.2 混合動力汽車的優(yōu)點17-18
• 1.2.4 混合動力汽車關(guān)鍵技術(shù)18-20
• 1.3 電機溫度場研究現(xiàn)狀20-23
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容23-25
• 第二章 電機散熱理論25-37
• 2.1 導(dǎo)熱基本定律25-30
• 2.1.1 導(dǎo)熱方式概述25-26
• 2.1.2 導(dǎo)熱微分方程26-27
• 2.1.3 對流傳熱規(guī)律27-29
• 2.1.4 熱輻射29-30
• 2.2 電機內(nèi)熱交換的流體力學(xué)基礎(chǔ)30-31
• 2.3 電機內(nèi)熱交換概況31-33
• 2.4 電機損耗計算33-35
• 2.4.1 銅損計算33-34
• 2.4.2 鐵損計算34-35
• 2.4.3 機械損耗35
• 2.5 本章小結(jié)35-37
• 第三章 電機定子溫度場仿真37-54
• 3.1 流體仿真基礎(chǔ)37-39
• 3.1.1 計算流體動力學(xué)基礎(chǔ)37-38
• 3.1.2 CFD仿真過程38-39
• 3.2 電機參數(shù)與模型簡化39-43
• 3.2.1 樣機基本參數(shù)和模型39-41
• 3.2.2 電機求解模型的建立41-42
• 3.2.3 電機內(nèi)傳熱系數(shù)和換熱系數(shù)的計算42-43
• 3.3 電機溫度場仿真43-53
• 3.3.1 軟件介紹及其算法簡介43-45
• 3.3.2 網(wǎng)格劃分及邊界條件的確定45-47
• 3.3.3 額定功率下電機溫度場與流體場分析47-51
• 3.3.4 峰值功率下電機溫度場分析51-53
• 3.4 本章小結(jié)53-54
• 第四章 電機溫升試驗54-63
• 4.1 溫升測試概述54
• 4.2 溫升實驗方案54-58
• 4.2.1 實驗?zāi)康?/span>54-55
• 4.2.2 實驗設(shè)備55-56
• 4.2.3 實驗方案及步驟56-58
• 4.3 實驗數(shù)據(jù)及處理58-61
• 4.3.1 實驗結(jié)果58-61
• 4.4. 誤差分析61-62
• 4.5 本章小結(jié)62-63
• 第五章 總結(jié)與展望63-65
• 5.1 工作總結(jié)63
• 5.2 工作展望63-65
• 參考文獻(xiàn)65-68
• 攻讀碩士學(xué)位期間學(xué)術(shù)活動及成果情況68

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻(xiàn)來了解更多相關(guān)內(nèi)容

用熱網(wǎng)絡(luò)法計算大型水輪發(fā)電機定子溫度場    方日杰,賴烈恩,蔣俊杰,陳季平,王國乾

大型汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子溫升計算    范永達(dá),蘇文印

實心磁極同步電動機轉(zhuǎn)子溫度場計算    溫志偉,顧國彪

大型水輪發(fā)電機定子溫度場的可視化    武衛(wèi)東，李濤，賴烈恩

大型水輪發(fā)電機定子最熱段三維溫度場的有限元計算    張大為;湯蘊璆;遲速;陳季平;

感應(yīng)電機定子溫度場的數(shù)值計算    靳廷船;李偉力;李守法;

中型高壓異步電動機三維溫度場耦合計算與分析    溫嘉斌;王國輝;

電機類裝置冷卻方式綜述    韓偉;雷彬;李治源;李鶴;

高速永磁無刷直流電機的熱分析    杜國華;房建成;劉西全;周銀鋒;

永磁風(fēng)力發(fā)電機三維溫度場計算及分析    胡田;唐任遠(yuǎn);李巖;安忠良;佟文明;

混合動力汽車雙機械端口電機及其控制系統(tǒng)研究    龐珽

特種異步發(fā)電機轉(zhuǎn)子風(fēng)冷流場和溫度場的數(shù)值模擬    季建剛;王如竹;楊平西;

基于共軛傳熱的異步電動機定子溫度場數(shù)值計算    高升華;周平;解錦輝;

大型同步發(fā)電機定子同相槽和異相槽的溫度場計算    李偉力,趙志海,侯云鵬

基于耦合邊界條件的發(fā)電機定子非線性溫度場計算    程樹康,李偉力,侯云鵬

蒸發(fā)冷卻技術(shù)應(yīng)用于大型汽輪發(fā)電機的技術(shù)可行性    姚濤;侯哲;顧國彪;

大型同步發(fā)電機定子主絕緣結(jié)構(gòu)優(yōu)化熱性能分析    丁樹業(yè);李偉力;馬賢好;

多風(fēng)路空冷汽輪發(fā)電機定子內(nèi)流體流動與傳熱耦合計算與分析    李偉力;楊雪峰;顧德寶;馮勇利;

空冷汽輪發(fā)電機定子繞組異結(jié)構(gòu)下的不飽和同步電抗、繞組內(nèi)渦流場與溫度場的計算與分析    李偉力;孫宏麗;于海濤;

大型同步發(fā)電機斷股故障情況下電磁場和溫度場的計算與分析    殷巧玉;李偉力;于海濤;孫宏麗;

高溫超導(dǎo)電機轉(zhuǎn)子冷卻技術(shù)的研究    陳彪;顧國彪;

大型水輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子損耗模型及其對溫度場的影響    韓力;范鎮(zhèn)南;周光厚;候小全;廖毅剛;

繩系組合體的系繩收放理論和技術(shù)研究    易琳;王班;郭吉豐;

船用發(fā)電機轉(zhuǎn)子耦合溫度場的數(shù)值模擬    姚壽廣;熊正強;劉飛;

感應(yīng)發(fā)電機冷卻風(fēng)速對定子溫度場影響    曾艷;余中軍;黃叢慧;

超高壓發(fā)電機失磁過程的研究    呂艷玲

永磁同步電機鐵心損耗與暫態(tài)溫度場研究    張洪亮

電動汽車用永磁同步電機設(shè)計方法及相關(guān)問題的研究    吳世華

高速永磁電機定子損耗和溫升研究    孔曉光

混合動力汽車用無刷電無級變速器及其控制系統(tǒng)研究    陳驍

過渡狀態(tài)可視化理論、方法及其應(yīng)用研究    陳洪亮

場路結(jié)合并考慮耦合的磁力機械分析與設(shè)計方法研究    王勇

基于數(shù)值分析的大型同步電機內(nèi)溫度場的研究    溫志偉

大型空冷汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子流場與溫度場數(shù)值模擬    路義萍

混合動力汽車驅(qū)動的電功率管理研究    胡慶波

圓筒型永磁直線同步電機電磁性能及溫度場研究    王旭強

同步發(fā)電機斷股時電磁場與溫度場分析及穩(wěn)態(tài)端部場計算    于海濤

夏熱冬冷地區(qū)既有建筑節(jié)能改造研究    曾凱

永磁伺服電動機電磁場與溫度場耦合計算及冷卻系統(tǒng)設(shè)計    莊艷

低速大轉(zhuǎn)矩永磁電動機電磁場與溫度場數(shù)值分析    孫立柱

永磁直線同步電動機溫度場的計算    黃廣霞

雙饋風(fēng)電機組發(fā)電機磁場與溫度場分析    段曉田

功率變多功率電動機的改進設(shè)計及起動性能分析    吳冰

大型汽輪發(fā)電機流場及溫度場數(shù)值模擬研究    許燕萍

電動車用高功率密度永磁同步電機熱管理系統(tǒng)的研究    朱巍

國外電動汽車的發(fā)展戰(zhàn)略    王宇寧 ,姚磊 ,王艷麗

混合動力電動汽車技術(shù)分析    段巖波,張武高,黃震

東方空冷汽輪發(fā)電機的發(fā)展    趙昌宗

大型發(fā)電機主要冷卻方式及特點    倪天軍;

蒸發(fā)冷卻技術(shù)面對的幾個重要問題    熊楠

汽輪發(fā)電機定子繞組內(nèi)部蒸發(fā)冷卻計算與實驗    關(guān)錚,顧國彪,傅德平

大型發(fā)電機蒸發(fā)冷卻技術(shù)中新型冷卻介質(zhì)的實驗研究    阮琳,顧國彪,田新東,常振炎

氣隙對雙凸極電勵磁發(fā)電機特性的影響分析    王莉,孟小利,曹小慶,嚴(yán)仰光

一種新型雙向軟開關(guān)DC/DC變換器及其軟開關(guān)條件    馬棡;瞿文龍;劉圓圓;

基于雙機械端口電機的新型電力無級變速系統(tǒng)研究    溫旭輝;趙峰;范濤;徐隆亞;

    張菁

高速永磁電機轉(zhuǎn)子損耗及通風(fēng)散熱研究    邢軍強

高速永磁電機定子損耗和溫升研究    孔曉光

并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)動態(tài)協(xié)調(diào)控制問題的研究    童毅

釹鐵硼永磁電機防高溫失磁技術(shù)的研究    林巖

混合動力城市客車控制策略與試驗研究    王保華

高速永磁無刷直流電機轉(zhuǎn)子渦流損耗的研究    周鳳爭

車用并聯(lián)混合動力系統(tǒng)瞬態(tài)過程控制技術(shù)研究    杜常清

高速永磁無刷直流電動機設(shè)計與分析    王興佳

大功率雙向DC/DC變換器的研究    高金萍

飛輪儲能用高速永磁同步電機磁鋼渦流損耗研究    陳斯翔

高速永磁同步電機損耗及熱特性的研究    孫芝茵

ISG型混合動力長安汽車關(guān)鍵技術(shù)研究    楊雪梅

凸極同步電動機起動過程中電磁場和溫度場的數(shù)值計算    丁樹業(yè)

大型水輪發(fā)電機內(nèi)部流體場和溫度場的數(shù)值計算    熊斌

ISG輕度混合動力電動汽車控制策略的研究    李啟迪

并聯(lián)式ISG混合動力總成設(shè)計與性能優(yōu)化研究    王家明

混合動力客車動力系統(tǒng)設(shè)計    云非

基于Nastran的立式電機定子的振動仿真研究    毛文貴;李建華;彭浩舸;

立式電機定子的模態(tài)仿真與實驗研究    毛文貴;傅彩明;李建華;

淺談拆除電機定子舊繞組工藝中的幾個問題    趙玉珍;

微型超聲波電機定子振動特性有限元分析    王光慶;

車用電機定子振動特性的影響因素分析及優(yōu)化    張范輝;左曙光;何呂昌;陳瑞峰;

空間有限元法在直流電機定子機械振動特性分析計算中的應(yīng)用    丁梵林;任家智;

內(nèi)壓裝電機定子灌浸工藝的改進    畢志誠,劉美娟

新型高壓電機定子翻轉(zhuǎn)胎的設(shè)計與應(yīng)用    崔曉東;

電機定子測試設(shè)備    

電機定子固有頻率及其模態(tài)的有限元法分析    諸自強;陳永校;

電機定子退火、烤藍(lán)工藝研究    姜清林;

微型超聲波電機定子振動特性有限元分析    王光慶;

微型超聲波電機定子振動特性有限元分析    王光慶;

大型電機定子本體翻轉(zhuǎn)工裝的設(shè)計與應(yīng)用    李紅;

齒形結(jié)構(gòu)對圓盤型旋轉(zhuǎn)行波超聲電機定子動態(tài)特性的影響分析    陳超;李繁;陳如恒;

提升小波在電機定子電流信號去噪中的應(yīng)用    胡為;胡靜濤;

10kV高壓電機定子絕緣技術(shù)分析    胡溢祥;

磁化水的表面張力    張樹三;胡建華;袁小燕;

328噸電機定子乘專列去往安口    記者 胡艷波　通訊員 毛春波

混合動力汽車動力耦合模塊電機定子溫度場分析與實驗驗證    張勇

超聲波電機定子設(shè)計參數(shù)對電機性能的影響研究    王一鈞

純電動汽車驅(qū)動電機定子溫度場仿真與散熱優(yōu)化    胡俊明

基于空間向量的異步電機定子繞組短路辨識    孫寧

旋轉(zhuǎn)超聲電機定子超諧共振分析與非線性動力學(xué)實驗    李守曉