电动汽车电机冷却系统设计与研究——基于UG和Ansys/Fluent的仿真分析

该资源是一篇关于纯电动汽车电机驱动系统冷却系统设计与研究的硕士学位论文，作者乐智，导师周荣，来自河北工业大学机械工程专业。论文探讨了电机发热问题，电机冷却方式（传导、对流和辐射），并具体介绍了针对某型电动汽车驱动系统的冷却系统设计，包括使用UG软件建模，Ansys/Fluent软件进行温度场分析，以及对冷却系统部件的选型设计和特性仿真。 知识点： 1. **电机发热机理**：电机发热主要是由各种损耗引起的，如铜损、铁损等。热量通过传导和对流传递至电机壳体表面，并通过冷却系统散出。 2. **传热学原理**： - **热传导**：在没有相对位移的物体中，热量通过微观粒子的热运动传递。在固体、液体和气体中都可能发生，但在液体和气体中，对流现象也会伴随发生。 - **热对流**：由于流体的宏观运动导致流体各部分相对位移，冷热流体混合导致的热量传递。分为自然对流（因密度差异引起）和强制对流（如水泵、风机造成的）。 - **热辐射**：物质在高温下以电磁波形式发射能量，尤其在热源中常见。热辐射不依赖物质介质，能在真空中传播。 3. **电机冷却系统**：对于电动汽车电机，其冷却系统至关重要，因为过高的温度会影响电机的绝缘性能和金属构件的强度。冷却系统的设计涉及电机壳体和控制器散热板的温度场分析，以及冷却水道的优化设计。 4. **设计方法**：利用UG软件建立电机和控制器的三维模型，简化后导入Ansys/Fluent进行温度场分析。优化设计后的结果表明，电机壳体和控制器的温度显著降低。 5. **冷却系统组件选型**：在对电机和控制器的温度场分析之后，选取了包括散热器、水泵和风扇在内的冷却系统部件进行设计，并对比了多种布置方案。 6. **仿真与试验**：使用Matlab/Simulink建立冷却系统的数学模型，进行仿真，并通过台架试验验证了仿真的准确性。 关键词：建模、UG、ANSYS/FLUENT、冷却、仿真、试验 这篇论文详细探讨了纯电动汽车电机驱动系统的冷却设计，从理论基础到实际应用，包括热力学原理、计算机辅助设计和模拟、以及冷却系统的实际选型和测试，为电动车电机的热管理提供了科学依据。