机床与液压

作者：冯立杰，宁英达，张虎翼，冯奕程，王眇

单位：上海海事大学物流工程学院；上海海事大学物流工程学院；上海飞机制造有限公司航空制造技术研究所；上海源宜智能科技有限公司；上海海事大学物流工程学院

关键词：永磁同步电机;双层逆流向水冷通道;内循环散热;流固耦合

基金：国家自然科学基金项目(72371155)

针对外转子永磁同步电机在恶劣散热条件下温升过高的问题，设计一种新型双层逆向水流冷却结构。通过优化水道布局，设计新型双层水道结构和尺寸；设计处于不同侧的进水口和出水口，使两层水道形成内循环热传递，以增强冷却水与电机发热部件的热交换效率。基于多物理场耦合方法建立电机的三维流固耦合数值模型，对比分析4种不同新型水冷结构（双螺旋形、双周向Z形、内层螺旋形外层周向Z形以及外层螺旋形内层周向Z形）的散热性能。仿真结果表明：双层螺旋水道的散热效果最优，绕组最高温度相比自然冷却降低了80.1 ℃，温升抑制率达70.32%，且进出口压差10.18 kPa最低，显著改善了电机内部温度分布的均匀性。该研究为外转子永磁电机的散热设计提供了高效、低成本的解决方案，并为水道几何参数优化及多物理场耦合分析提供参考。

来源：2026年第2期

《机床与液压》期刊编辑部

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