摘要：现代工业的发展对电机性能要求越来越高。电机热损耗问题制约着大容量
电机设计发展。 根据冷却介质是否通过电机内部，电机冷却方式分为内部冷却
和表面冷却[1]。中小型电机由于体积的限制，常采用表面冷却的方式。按冷却
介质的不同，可以把电机分为分为空气冷却和液体（水或油）冷却。空气冷却，
运行成本低，摩擦损耗大，散热效率低，常用在能量密度低，发热较低的电机结
构中。水冷电机，运行成本高，摩擦损耗小，散热效率高，常用在能量密度高，
发热量大的电机结构中。
关键词：电机，散热，冷却
关键词的提炼有这么几条，首先是你的文章中最主要的技术点用一到两个词概括一下，这就是关键词，其次是你文章中出现的最多的技术术语，这个术语最好要有个定语，比如“冷却” 什么什么的冷却 因为冷却是你设计的重点，但是也有你独特的地方，比如 嵌入式冷却， 沟道内循环冷却，等等；最后是技术点或者叫创新点的技术术语
Abstract: The development of modern industry has become more and more demanding on motor performance. The problem of motor heat loss restricts large capacity Design of motor design. According to whether the cooling medium through the motor, the motor cooling method is divided into internal cooling And surface cooling . Small and medium sized motor due to the size of the restrictions, often using the surface cooling method. By cooling Different media, the motor can be divided into air cooling and liquid (water or oil) cooling. Air cooling,Low operating costs, large friction loss, low thermal efficiency, commonly used in low energy density, low heat motor knot Structure. Water-cooled motor, high operating costs, small friction loss, high thermal efficiency, commonly used in high energy density,Large heat of the motor structure.
Keywords: motor, heat dissipation, cooling
1 引言
随着玉米秸秆成型机的发展和玉米秸秆成型机保有量的增加，以及玉米秸秆成型机能源消耗问题和环境污染问题日益受到全世界人们的重视。世界各国关于“节能减排”的相关法规也日趋严格。为了进一步降低的能耗和排放，可以对各大系统进行精细的设计，机电一体化即智能化和电控化将是未来的各大系统的发展方向。本课题这要是针对的冷却系统进行设计。节温器是冷却系统中控制冷却液流动的关键零部件（控制大小水路循环途径），但是目前市场上绝大多数使用的节温器采用的是以石蜡作为感温介质，在一定程度上存在“响应延迟”和“滞回特性”，并不能满足实际上对冷却系统精确控制的要求。本课题尝试以单片机为智能控制控制核心元件，设计一种电子节温器[2]。课题要有针对性
2 国内外研究现状
2.1冷却系统研究现状概述
（模仿要找相似的文章，电机冷却是方法可以借鉴，不属于目前国内外研究的现状）电机冷却系统的研究主要包括机内冷却和机外冷却两个方面。机内冷却主要是指电机内部冷却水道的结构设计、腔内流动的组织和传热机理的研究。机外冷却主要是指电机冷却风扇、水泵、节温器、散热器等外部器件的结构、性能、控制策略等研究[3]。
在机内冷却研究方面,国内外相关学者主要采用实验研究和数值模拟计算相结合的研究手段。1994年,王书义等人用以氢气泡为示踪物的时间线法和定时摄影法对冷却水套的三维流场做了定性分析。2000年,朱义伦等人采用激光多普勒测速仪(LDV)对电机缸盖冷却水流场进行了测量。2003年,本田公司Stephen Shili采用STAR一CD软件对电机冷却水套结构进行优化并改善了电机的“敲缸'现象。2008年,Cardone等人利用STAR一CD软件,采用CHEN模型对电机汽缸盖的冷却水进行了“核态沸腾”的传热研究。这些研究对机内冷却液流场进行合理的组织,有利于减少冷却液流动过程的涡流、节流等损失,提高关键区域的冷却效果[4]。
在机外冷却研究方面,国内外相关学者着重于冷却模块的智能化研究。1982一1984年,密歇根工业大学(MTU )就利用计算机模拟来研究在一定的环境温度和负载下,冷却系统中的风扇离合器、节温器、百叶窗等的瞬态响应性能,结果表明计算机控制的冷却系统具有很大的优势[5]。1997年VALEO公司提出名为New Cool冷却系统概念,它利用电控水泵代替传统的水泵,并利用缸头的“核态沸腾冷却”来保证车辆在大负荷等极端工况下正常工作。1999年,BOSCH的Frank Melzer等人开发了新型电机热管理系统,如图所示，他们采用可调的电子风扇和电动水泵控制系统的冷却风量和水流量,另外采用三个电控比例阀分别控制大循环、小循环和暖风循环。同年,VALEO公司和DANA公司也分别提出了电机热管理系统和智能冷却系统的概念[6]。
2.2国内外节温器的研究现状
节温器是控制冷却液流动路径的阀门,它根据电机冷却液温度高低对冷却液大小循环的流量进行分配。节温器对电机冷却系统的性能具有至关重要的作用。但是,随着“节能减排”法规日趋苛刻,传统的节温器难于满足未来低排放、低能耗的冷却系统发展要求,国内外相关学者对节温器进行了大量研究[7]。
2.2.1国外节温器的研究现状
早在1988年美国伊顿(Eaton)公司的AndrewA.Kelmy等人就提出了玉米秸秆成型机电机电子节温器系统的概念,系统框图如图所示。他们利用电动蝶阀对冷却液的循环流量进行控制,并开展了相应的试验研究。他们认为电控节温器在提升车辆的排放性、可靠性和经济性方面有很大的潜力[8]。
1996年,英国巴斯大学(Bath University)S.P Tomlinson等人建立了冷却系统的数学模型并利用计算机仿真技术对节温器的PID控制策略进行了研究。Tomlinson指出在未来闭环控制的冷却系统开发过程中计算机仿真分析将会扮演越来越重要的角色。此外,他还认为除了经典的PID控制之外,其它控制方式,比如非常适合非线性系统的模糊控制策略可能对冷却系统的性能带来更大提升[9]。
1997年,美国Oakland大学的X.ZHOU和B.CAHLON等人引入带迟滞的延时差分方程来描述节温器在电机冷却系统工作过程中的动态特性,并且给出了该模型数值解的算法。他们的理论研究对分析节温器对冷却系统动态性能的影响起到了指导作用[10]。
2002一2006年,美国Clemson大学John R.Wagner等人开展了电机冷却系统智能节温器的研究。他们采用伺服电机驱动齿轮和螺杆,然后再将螺杆的旋转运动转化成活塞(阀芯)的伸缩运动,从而实现对冷却液大小循环通道的切换。伺服阀的结构及其在冷却管路中的布置如图下图所示。另外他们还采用集总参数法建立了冷却系统的模型并分析了智能节温器的动态响应特性。John R.Wagner指出:在工作过程中,冷却水温与标定的冷却液温度偏离越小,的动力性和燃油经济性越好。采用电动执行器和嵌入式的实时控制单元可以大大增强节温器对温度的调控性能[11]。
2009年,T.Mitchell等人比较了在暖机工况下4种不同类型的节温器布置方式对电机冷却系统性能的影响。他们在采用石蜡节温器、电动两通阀、电动三通阀和不安装节温器4种情况下分别进行了电机暖机实验。4组实验的管路布置形式如图下图所示。他们的研究认为:采用电动三通阀这种形式,在电机暖机时间和燃油经济性方面的性能最好[12]。
2.2.2国内节温器的研究现状
2001年,山东农业大学袁燕利、郭新民等人设计了一种新型电控节温器。他们在设计过程中考虑了冷却液的流动阻力问题,将阀门设计成侧壁带孔的薄型圆筒,由侧孔和中孔形成液流通道,减小了流动阻力。他们采用带电热丝的双金属片作为电控节温器的传动部件,通过金属片的形变来起作用。在阀门开启过程中利用电热丝对金属片进行加热,金属片升温较快,迅速变形,节温器响应迅速。但是,在关闭过程中,金属片散热较慢,变形迟缓。因此,节温器在关闭过程中响应较慢。另外这种电控节温器还局限于冷却液大小循环的开启和关闭控制,对大循环和小循环部分开启状态的控制还没有实现。
2002年,上海工程技术大学陈志恒、周连庚等人,黑龙江省木材采运研究所和中国科学院金属材料研究所战廷文、米桂云等人开展了新型记忆合金节温器的研制。他们采用镍钦合金材料或者铜基合金材料替代石蜡作为节温器的温控驱动元件。这种节温器主阀动作随温度变化平缓,有利于减小电机冷启动过程中散热水箱中的低温冷却水对电机机体的热冲击。另外,用记忆合金代替石蜡使节温器的寿命增加。
2004年,清华大学罗建曦,张扬军等人分析了节温器对电机动态性能的影响,他们指出:节温器的非线性动态特性与系统延迟效应相互作用,导致电机热系统动态特性复杂。当节温器延迟时间短、温度偏移量小、节温器振荡弱时,电机进口温度波动小,稳定所需时间短,调节效果好。
2008年,武汉科技大学的刘鹏、谢剑刚等人开展了气动式节温器的研究。他们采用丙酮溶液作为节温器的感温介质,利用丙酮受热气化膨胀来推动节温器阀门的开启,对节温器的结构重新进行了设计。这种节温器与石蜡节温器相比结构简单,响应更快[13]。
3 总结
在电机冷却系统节温器的研究方面,国内的研究水平与国外还有较大差距。目前,国外对节温器的研究普遍采用电动的执行机构和嵌入式的控制单元,并且考虑电机冷却系统节温器与风扇、水泵等执行器的智能化控制,而且在控制策略的设计过程中较多地应用了计算机仿真技术。而国内这方面研究还处于比较初级的阶段,大多数学者还着眼于通过机械的方法来改善节温器的性能,对电控的智能型节温器缺少系统性的思考和研究。
本课题主要设想是通过以水温传感器监测散热器及气缸水套内冷却液的温度，然后以单片机为原理的微控制系统根据传感器的温度数值自动调用系统存储程序进行判断处理，并发出指令控制执行机构对冷却液的流量大小进行控制。
本课题可以借鉴汽车或者电动机的设计，作为文献综述是同类文章的综述，有点偏离了，哈哈，相关文章，到图书馆的中国期刊网和万方数据等资料查询机构查询下载
写的还是不错的，如果文章名字改为 汽车节温器的设计 你的文献综述很成功
参考文献：
[1]王帅 电子节温器的设计开发 浙江大学硕士学位论文 2011.3.21
[2]王书义,王宪成,段初华,电机冷却水流动的试验研究[J].车用电机,1994.3.
[3]朱义伦,邓康耀,电机缸头冷却水流场试验研究[J].上海交通大学学报,2000.
[4]StePhenShih,EngineKnoekToughnessImProvementThroughWaterJacketOPtimization
J.SAEPaPer, 2003-01-3259.
[5]M.Cardone,A.S.,D.Buono,M.Poleino.,AModelforAPPlieationofChen,5BoilingCorrelationtoaStandardEngineCoolingSystem[J].SAEPaPer,2008-01-1817.
[6]VineentJ.Ursini, E.C.C., AcomPutereoolingsystemstudyofadieselPoweredtrUekfor
controloftransienteoolant,011andcabtemPeratures[J].SAEPaPer,821049.
[7]ZenyongXu,J.H.J.,etal.MiehiganTeehnologiealUniv,ASimulationStudyofa
ComPuterControlledCoolingSystemforaDieselPoweredTruek[J].SAEPaper841711.
[8]APNS,GN.,NeweoneePtofengineeoolingsystem NewCool)IJ].SAEPaPer,971775.
[9]FrankMelzer,U.H.,GertaRoeklageandManfredSchmitt,Thermomanagement[J」.SAE,
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[10]AndrewA.Kenny,C.F.B.,BrainT.Creed,ElectronieThermostatSystemforAutomotive
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[11]成晓北，潘立，鞠洪玲.现代车用电机冷却系统研究趋势及进展[J].车用电机,2013
[12]王书义,王宪成,段初华.电机冷却水流动的试验研究[J].车用电机,2014
[13]陈家瑞，马天飞.汽车构造.第五版，2010
