拖拉机驱动电机的冷却水道优化及温度场仿真

来源：中国农机化学报杂志2025年第3期北京时间：

作者：刘田奇, 汪伟, 张擎鸣, 王晓春

单位：（江苏理工学院汽车与交通工程学院，江苏常州，213001）

摘要：针对现有电动拖拉机驱动电机存在温升问题，对传统驱动电机损耗的产生原理进行分析以及计算，对电机的螺旋水道冷却结构进行优化并对优化后的电机温升进行对比分析。首先，基于现有电磁理论建立驱动电机的损耗数学模型，通过Maxwell有限元仿真软件建立电机的电磁仿真模型，准确计算额定工况下电机各部分的损耗功率。其次，分析涡流发生器对流体换热效果的影响，并将涡流发生器设置于电机流道内部进行散热结构优化。最后，基于传热学和流体力学原理建立驱动电机的流场和温度场耦合仿真模型，对比分析优化前后电机温度场的变化情况。结果表明，在驱动电机中设置涡流发生器可以提高流体换热率，降低电机温升，随着涡流发生器偏转角度的逐渐增大，流体内部换热效率升高更加明显。其中，设置偏转角为60°的涡流发生器的螺旋水道电机相比于传统螺旋水道电机，最高温度降低1.50 ℃。

关键词：拖拉机,驱动电机,冷却水道,温度场,涡流发生器,散热

基金资助：国家自然科学基金青年科学项目（52202094）；常州市第十三批科技计划（应用基础研究）项目（CJ20210122）