新能源车用永磁同步电机散热分析及散热结构优化

陈震，肖翔，惠豆豆 （上汽大众汽车有限公司）

摘要：以一台额定功率 70 kW的车用水冷永磁同步电机作为研究对象，分析了电机的损耗来源，并基于流体力学与传热理论建立了电机的热模型。在处理仿真模型时对绕组及气隙域进行了等效处理，考虑了铁芯导热系数的各向异性，并使用STAR-CCM+软件仿真获取得到电机在额定工况下的温度分布。通过在轴向水道内壁增加凸起特征对冷却水道结构进行优化，对优化后水道模型进行了仿真分析，仿真结果显示优化后的水道模型具有更好的散热效果。最后，在电机测试台架上对优化水道后的电机进行了温升测试，将测试数据与仿真数据进行对比，对比结果显示绕组温度两者几乎一致，永磁体温度偏差2.95%，这表明了仿真结果的准确性。

关键词：永磁同步电机；温度场；水道优化