智轨电车电机冷却系统设计与管路优化分析*

谷 飞，刘 彪，李典计

(湖南中车智行科技有限公司，湖南 长沙 410000)

0 引 言

智轨电车的驱动系统采用了永磁电机的牵引方案，永磁电机具有损耗低，加速性能好，结构紧凑等的优点[1]。但电机在峰值功率持续运行，以及在频繁加速减速过程中会产生大量的热量，如果不能有效的散热，驱动电机将会退磁，会严重影响电机持续稳定的工作，对安全运行造成影响[2]。

笔者以新一代智轨平台为基础，针对该平台设计一款电机冷却系统。根据电机及电机控制器的发热量以及散热要求选定相应的系统器件，另根据总体布置要求，设计合理的安装方式，最后结合AMESim软件仿真结果对管路设计进行优化，以达到较优的散热效果。

1 冷却系统的总体设计

智轨电车电机冷却散热系统主要为车辆驱动电机和电机控制器提供冷却功能，保证其能在正常的工作温度范围内运行。在设计开始阶段要根据功能要求对其使用条件以及系统构成等进行分析。

1.1 使用条件

智轨电车目前主要使用于低海拔的亚热带气候以及温带气候地区(见表1所列)，在电器件材料选择以及冷却液的选用方面要首先考虑环境的因素。

表1 冷却系统使用的环境条件

根据环境条件要进行相应的适应性设计：

(1)密封设计，防止系统内冷却液泄露，其连接部位紧固件应达到规定的预紧值。

(2)耐腐蚀设计，选用优良的镀层和其他表面处理工艺的紧固件，提高各器件的耐腐蚀性能。

(3)耐高低温设计，设备与防冻液应具有良好的散热性能，有自身的散热空间，同时冷却液和器件应耐气温，保证严寒中的使用。……