随着汽车电气化成为汽车工业的一个发展方向,对高性能、高效率电机的需求越来越大。扁线电机由于可提高电机功率密度,成为新能源汽车电机的主要选择,而电机的热性能是制约电机性能的重要因素之一。本文以电动汽车扁线油冷式永磁同步电机为研究对象,对扁线电机电磁设计方法、损耗计算方法、散热机理、冷却方法与结构进行了以下研究。对扁线电机电磁设计方法进行研究。分别设计了一扁线电机和圆线电机,通过两个电机的对比以及与典型的Prius扁线与圆线绕组电机的对标分析,研究并给出了扁线电机相对于圆线电机在槽满率、绕组交流铜耗、槽型设计等方面的设计特点。扁线绕组可提高电机功率密度;但扁线电机也有趋肤效应和临近效应大的缺点,因此电机工作频率大时不适用于扁线绕组。对扁线电机损耗及散热进行分析。对扁线电机各部件损耗计算方法进行了分析,重点对铜耗变化规律进行分析。建立了电机热网络模型,研究了电机散热系数随冷却参数的变化规律,给出了扁线电机的损耗及散热规律。电机内部热量主要传递到机壳和端盖从而被带走,不同冷却结构下电机冷却效果不同。对影响电机油冷系统散热性能的结构、冷却油物理特性和冷却系统参数等多方面因素进行了研究。对比了有喷油槽冷却和无喷油槽冷却以及端部喷油冷却和空心轴喷油冷却几种方案的冷却效果和规律,端部喷油槽冷却和空心轴喷油冷却两种电机冷却效果较好。分析不同冷却油的粘度随温度的变化特性。对多种冷却系统参数进行分析,研究其对电机散热性能的影响。电机冷却液入口流量、管道串联数、喷嘴、转子转速等参数对散热效果的影响显著,对其准确设计是有效降低电机温升的重要措施,对此分析总结了其数值的选取方法。提出了扁线电机的机壳水冷和机壳喷油相结合的冷却方案,机壳设计水槽和油槽进行水冷和喷油用。通过对多种结构的对比分析,最终给出其具体结构为螺旋水套结构和喷油槽喷油结构;建立电机冷却模型,计算电机温升,对电机稳态冷却效果和瞬态冷却效果进行分析。峰值转速情况下,电机可持续运行200秒左右。