Estado de la investigación de la estructura de enfriamiento del motor de accionamiento de vehículos eléctricos 1
Un sistema de disipación de calor eficiente y confiable puede transferir rápidamente el calor generado durante el funcionamiento del motor de accionamiento al exterior, evitando que el calor se acumule dentro del motor, de modo que el motor de accionamiento siempre funcione a una temperatura adecuada, lo que tiene un gran impacto en la vida útil, la eficiencia y la confiabilidad del motor de accionamiento. tiene gran significado.
Enfriamiento natural
El enfriamiento natural significa que no existe una estructura de dispositivo de enfriamiento adicional y los componentes configurados en el motor se utilizan para disipar el calor. Es adecuado para motores con alta confiabilidad y ambiente de trabajo bien ventilado. La caja es la vía principal para que el calor sea conducido desde el interior al entorno circundante. Es necesario optimizar el diseño del chasis para maximizar la tasa de disipación de calor por convección. Al aumentar el coeficiente de transferencia de calor y el área de superficie del disipador de calor, se puede aumentar la tasa de transferencia de calor del disipador de calor. Sin embargo, el coeficiente de transferencia de calor por convección natural depende de las condiciones ambientales, por lo que un método común para mejorar la transferencia de calor por convección natural es expandir el área del disipador de calor. Sin embargo, aumentar el área del disipador de calor aumentará la resistencia al flujo de aire, reduciendo así el coeficiente de ganancia. Por lo tanto, la optimización razonable de la estructura del disipador de calor es la principal dirección de diseño del enfriamiento natural. Al cambiar parámetros como la profundidad del disipador de calor, la distancia entre los disipadores de calor y la cantidad de disipadores de calor, como se muestra en la figura, es el método principal para mejorar el rendimiento de enfriamiento natural. El objetivo final del diseño tridimensional es maximizar la tasa de disipación de calor y al mismo tiempo minimizar el peso y el volumen del disipador de calor. Sin embargo, el método de enfriamiento natural solo es adecuado para motores grandes o de baja potencia con suficiente área de transferencia de calor, por lo que rara vez se utiliza en el campo de los motores de accionamiento de vehículos eléctricos.
Estructura de refrigeración por aire forzado
Limitado por el complejo entorno de trabajo de los motores de propulsión de vehículos eléctricos, el enfriamiento natural es difícil de cumplir con sus requisitos de enfriamiento. Las estructuras de refrigeración por aire forzado generalmente utilizan sistemas de ventiladores para mejorar el intercambio de calor entre el interior del motor y el aire exterior. La conductividad térmica del sistema de disipación de calor de enfriamiento natural es de solo 2-25 W/(m2·K), mientras que la conductividad térmica del sistema de disipación de calor de enfriamiento forzado por aire puede alcanzar 20-300 W/(m2· K), lo que mejora significativamente la eficiencia de refrigeración del motor. Al mismo tiempo, debido al pequeño espacio interno de algunos motores de accionamiento de vehículos eléctricos, es imposible instalar una estructura de refrigeración líquida. Aunque el enfriamiento por aire forzado es mucho menos eficiente que el enfriamiento líquido, el enfriamiento por aire forzado aún tiene ventajas en términos de costo general y simplicidad del sistema. Ventajas significativas.
Se estudió mediante simulación térmica la influencia de la estructura del rotor con refrigeración por aire en el área de trabajo del motor síncrono de imanes permanentes de flujo radial. El diagrama estructural se muestra en la figura. Los experimentos muestran que el enfriamiento del rotor reduce significativamente la temperatura del imán permanente durante el funcionamiento a alta velocidad, ampliando efectivamente el posible área de funcionamiento continuo y la posible sobrecarga, y mejorando significativamente la utilización del calor del motor.
