CN109462302A - 风冷永磁同步电机驱动系统降低温升的系统 - Google Patents

风冷永磁同步电机驱动系统降低温升的系统 Download PDF

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苏哲
陈国斯
蒋彩峰
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Abstract

本发明涉及风冷永磁同步电机驱动系统降低温升的系统。包括电机、电机控制器，电机壳表面均匀设有若干散热筋，电机底部四角处分别设置一个安装底角，通过安装底角将电机与电机控制器连接在一起，实现电机与控制器一体化，电机高压线设置三相接线铜排，三相接线铜排穿入设置于电机控制器的内部；本发明采用电机与控制器一体化连接方式可减小电机驱动系统体积；电机与控制器一体化连接方式增大电机与控制器接触面；通过设计调整电机控制器效率，从而使两者温度不同，进而使电机机座的热量与控制器外壳可实现较快的热量传递，通过控制器外壳帮助电机基座进行散热，达到了风冷永磁同步电机驱动系统降低温升的目的。

Description

风冷永磁同步电机驱动系统降低温升的系统
技术领域
本发明涉及新能源汽车使用永磁同步电机驱动系统的技术领域，具体是涉及风冷永磁同步电机驱动系统降低温升的系统。
背景技术
由于永磁同步电机体积小、重量轻、宽调速范围等优点，越来越多使用在新能源汽车驱动系统中。水冷永磁同步电机可应用于乘用车、商用车、大巴车上，而风冷永磁同步电机可用于轻量乘用车中。轻量乘用车相对体积小，密度大，通风情况不同厂家区别较大。因此在轻量乘用车中对风冷永磁同步电机驱动系统的发热、散热情况要求较高。
发明内容
为了改善系统发热与散热情况以达到要求，本发明提供一种能够解决风冷永磁同步电机驱动系统温升的问题的系统。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：风冷永磁同步电机驱动系统降低温升的系统，包括电机、电机控制器，电机壳表面均匀设有若干散热筋，电机底部四角处分别设置一个安装底角，通过安装底角将电机与电机控制器连接在一起，实现电机与控制器一体化，电机高压线设置三相接线铜排，三相接线铜排穿入设置于电机控制器的内部；
进一步的，所述电机内还设有低压连接器，低压连接器一端深入电机内部，低压连接器另一端穿入设置于电机控制器内；
所述三相接线铜排、低压连接器在电机控制器内的插入式设置，实现节约空间，减小风冷永磁同步电机驱动系统的体积；
所述电机壳上的散热筋，其排布方向根据电机在电动车上的安装方向来进行设计；当风向与散热筋方向平行时，风通过散热筋时可带走机座上的热量。
电机与控制器紧凑连接方式增大电机与控制器接触面；电机机座外壳、电机控制器外壳均采用铝壳；铝壳与铝壳热量传递速度大于空气与铝壳热量传递速度；当电机机座与控制器外壳接触面积较大时，若两者温度不同，电机机座的热量与控制器外壳可实现较快的热量传递。
本发明通过设计调整电机控制器效率，从而使两者温度不同，设计风冷永磁同步电机额定转速3100rpm，额定转矩180N.m；设计风冷永磁同步电机控制器效率为98％至99％；
电机额定运行时，电机额定运行效率为96％，发热量为4％，控制器额定运行效率为98％，发热量为2％，电机发热量大于控制器发热量，电机温度高于控制器温度。
当电机转速大于额定转速时，电机铁耗增加，电机效率会降低至91％至95％。
当电机转矩大于额定转矩时，电机铜耗增加，电机效率会降低至80％至95％。
当电机运行于低速低转矩时，电机效率会降低至80％至95％。
当电机运行于各转矩转速时，电机机座温度均高于控制器外壳温度后，电机机座热量传递至控制器外壳，控制器外壳可帮助电机机座进行散热。
电机向控制器外壳散热速度大于向空气散热速度，因此风冷永磁同步电机驱动系统温升降低。
本发明的有益效果是：
本发明采用风冷永磁同步电机与风冷永磁同步电机控制器，两者是一个一体化整体结构；电机与控制器一体化连接方式可减小电机驱动系统体积；电机与控制器一体化连接方式增大电机与控制器接触面；通过设计调整电机控制器效率，从而使两者温度不同，进而使电机机座的热量与控制器外壳可实现较快的热量传递，通过控制器外壳帮助电机基座进行散热，达到了风冷永磁同步电机驱动系统降低温升的目的。
附图说明
图1为风冷永磁同步电机示意图。
图2为本发明的整体结构示意图。
图3本发明风冷永磁同步电机的效率map图。
图中，A、散热筋，B、安装底脚，C、接线铜排， D、低压连接器，E、风冷永磁同步电机与控制器接触面，1、电机，3、电机控制器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明。
如图1-2，风冷永磁同步电机驱动系统降低温升的系统，包括电机1、电机控制器3，电机1壳表面均匀设有若干散热筋A，电机1底部四角处分别设置一个安装底角B，通过安装底角B将电机1与电机控制器3连接在一起，实现电机1与电机控制器3一体化，电机1高压线设置三相接线铜排C，三相接线铜排C穿入设置于电机控制器3的内部；
进一步的，所述电机1内还设有低压连接器D，低压连接器D一端深入电机1内部，低压连接器D另一端穿入设置于电机控制器3内；
所述三相接线铜排C、低压连接器D在电机控制器3内的插入式设置，实现节约空间，减小风冷永磁同步电机驱动系统的体积；
所述电机壳上的散热筋A，其排布方向根据电机在电动车上的安装方向来进行设计；当风向与散热筋方向平行时，风通过散热筋A时可带走机座上的热量。
电机1与控制器3紧凑连接方式增大电机1与控制器3接触面；电机机座外壳、电机控制器外壳均采用铝壳；铝壳与铝壳热量传递速度大于空气与铝壳热量传递速度；当电机机座与控制器外壳接触面积较大时，若两者温度不同，电机机座的热量与控制器外壳可实现较快的热量传递。
根据附图3，设计风冷永磁同步电机额定转速3100rpm，额定转矩180N.m。
设计风冷永磁同步电机控制器效率为98％至99％。
根据附图3，电机额定运行时，电机额定运行效率为96％，发热量为4％，控制器额定运行效率为98％，发热量为2％，电机发热量大于控制器发热量，电机温度高于控制器温度。
根据附图3，当电机转速大于额定转速时，电机铁耗增加，电机效率会降低至91％至95％。
根据附图3，当电机转矩大于额定转矩时，电机铜耗增加，电机效率会降低至80％至95％。
根据附图3，当电机运行于低速低转矩时，电机效率会降低至80％至95％。
当电机运行于各转矩转速时，电机机座温度均高于控制器外壳温度后，电机机座热量传递至控制器外壳，控制器外壳可帮助电机机座进行散热。
电机向控制器外壳散热速度大于向空气散热速度，因此风冷永磁同步电机驱动系统温升降低。

Claims (7)

1.风冷永磁同步电机驱动系统降低温升的系统，其特征在于：包括电机、电机控制器，电机壳表面均匀设有若干散热筋，电机底部四角处分别设置一个安装底角，通过安装底角将电机与电机控制器连接在一起，实现电机与控制器一体化，电机高压线设置三相接线铜排，三相接线铜排穿入设置于电机控制器的内部。
2.根据权利要求1所述的风冷永磁同步电机驱动系统降低温升的系统，其特征在于：所述电机内还设有低压连接器，低压连接器一端深入电机内部，低压连接器另一端穿入设置于电机控制器内。
3.根据权利要求1所述的风冷永磁同步电机驱动系统降低温升的系统，其特征在于：所述三相接线铜排、低压连接器在电机控制器内为插入式设置。
4.根据权利要求1所述的风冷永磁同步电机驱动系统降低温升的系统，其特征在于：所述电机壳上的散热筋，其排布方向根据电机在电动车上的安装方向来进行设计；当风向与散热筋方向平行时，风通过散热筋时可带走机座上的热量。
5.根据权利要求1所述的风冷永磁同步电机驱动系统降低温升的系统，其特征在于：电机与控制器紧凑连接方式增大电机与控制器接触面；电机机座外壳、电机控制器外壳均采用铝壳。
6.根据权利要求1所述的风冷永磁同步电机驱动系统降低温升的系统，其特征在于：铝壳与铝壳热量传递速度大于空气与铝壳热量传递速度；当电机机座与控制器外壳接触面积较大时，若两者温度不同，电机机座的热量与控制器外壳可实现较快的热量传递。
7.根据权利要求1所述的风冷永磁同步电机驱动系统降低温升的系统，其特征在于：通过调整电机控制器效率，从而使两者温度不同，设计风冷永磁同步电机额定转速3100rpm，额定转矩180N.m；设计风冷永磁同步电机控制器效率为98％至99％。
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