基于CFD水冷式牵引电机不同工况下温度场分析

简介

水冷式牵引电机的功率密度大且具备较强的短时过载能力,被广泛应用于工程重载车辆中。针对牵引电机冷却系统的耦合传热现象进行建模分析。根据水冷式牵引电机结构特点和冷却系统需要,基于CFD建立牵引电机冷却系统的流固耦合传热模型,对冷却系统内的流场耦合进行分析;选取稳态工况进行流场分析,获取电机各部分的温度场分布;选取瞬态极限工况的停机、过载等进行分析,获取牵引电机的过载能力,以此判断系统的可靠性。结果可知在牵引电机各组件中,绕组损耗影响更大,其温度升高的最高值与冷却液初始温度成正相关;在以峰值功率过载运行时,电机运行360s左右即达到温升限值,冷却流量在6L/min至30L/min范围内时,冷却流量对短时过载性能的影响并不明显;试验结果与模型结果温度变化趋势一致,电机绕组的温度最高,误差也控制在10%以内,表明所建模型的准确性与可靠性。为此类牵引电机冷却系统设计提供重要参考。