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底盘设计

基于Icepak的EPS电机高低温测试温场分析

崔浪浪雷乾勇

贵州航天林泉电机有限公司，贵州贵阳，550000

摘要：采用Icepak热分析软件对电机高低温循环测试环境进行了建模，并结合MotorCAD的计算结

果，分别分析某型号EPS电机电枢在温度范围-40~+80℃下，高速风和低速风两种条件下发热功率

为36W的电枢的实测温度，并进一步分析了环境温度为20℃不变，风速从50~15800mm/s条件下电枢的

测试温度变化情况。结果表明，在相同的环境温度下，电枢的温度会随着风速的增加而降低，且在低温

情况下两者的差距最大。

关键词：高低温；电机；温度；风速

中图分类号：U472.9收稿日期：2024-05-10

DOI：1019999/jcnki1004-0226202407006

1前言2EPS电机整机温循试验参数分析

汽车EPS电机是指安装在汽车电动助力转向系统通常针对电机整机或其他需要进行高低温温循或

中的电机，EPS是ElectricPowerSteering的缩写，意思是老炼试验等测试环节，高低温环境的构造采用烘箱实现

电动助力转向系统，汽车EPS电机用于提供汽车转向助（图1）。烘箱的工作原理与空调房类似，通过鼓风机把

力。与传统的液压助力转向系统相比，汽车EPS电机具加热线圈或制冷线圈上的热量吹到烘箱腔体内部，当需

有更高的效率、更轻便的设计和更高的可靠性，是现代要升温时，加热线圈工作，风扇送出高温气体；当需要制

［2］

［1］冷时，制冷线圈工作，风扇送出低温气体。通过对加

汽车中的重要技术之一。EPS电机的主要目的是提

热（制冷）线圈的控制以实现烘箱高温和低温环境的营

供转向助力，这种系统以电力辅助驾驶员进行转向，而

造，同时采用闭环控制技术对风量进行控制，以便进一

不是传统的液压助力转向系统。

步实现温度的精确控制。

EPS电机的主要传动结构通常由驱动电机和齿轮

箱组装而成，驱动电机可以是直流电机、步进电机、空心

杯电机等。EPS电机的主要优点包括节能、环保，因为

它几乎不直接消耗发动机燃油，同时装配灵活，能够在

多种状况下提供转向助力。此外，EPS电机还具有调整

简单的特点。某型号的EPS电机全自动化产线已运行

数年，为了适应电机市场的需求，即将引进第二条生产

线。由于EPS电机属于低电压电机，经常处于大电流的

图1烘箱工作原理图

工作模式，在其为汽车提供转向助力的工作过程中，会为了分析EPS电机在周期性工作时并在烘箱营造

因为其功率密度较大而产生较大的焦耳热量。的高低温环境下的主要结构组件温度变化情况，采用

高低温循环试验是指在一定温度范围内，通过不断ANSYSIcepak热仿真软件对不同温度条件、不同风速条

变化的高低温环境对产品进行循环性能测试的一种实件下电机温度场的变化进行热物理场分析，从MOTOR-

验方法，旨在模拟产品在实际使用过程中所受到的高低CAD的电磁模型计算得到，某型号电机电枢热损耗为

温环境变化，以评估产品在不同温度条件下的性能稳定36W，即在Icepak中设置