车用驱动电机技术发展.ppt

车用驱动电机技术发展 应红亮 主要内容 一 设计制造技术的发展 二 主要原材料的发展 三 发展趋势 四 我们的现状 一 设计制造技术的发展 1 1设计技术多物理场耦合仿真设计电 磁 热 机械 控制等设计理念1 2加工工艺技术定子机器下线转子的整体充磁技术以及相关技术 1 1设计技术的发展 多物理场耦合仿真设计 设计理念1 PRM 永磁磁阻电机 磁阻转矩分量较永磁转矩分量大 1 1设计技术的发展 弱磁调速范围 窄 宽 设计理念1 PRM 永磁磁阻电机 磁饱和度低 低反电势 1 1设计技术的发展 高磁感 更大的转矩 低铁耗 更高效 更宽的弱磁范围 更小的弱磁电流 高电感 磁钢用量小 大凸极率 铜耗大 高磁阻转矩分量 弥补铜耗大的缺陷 设计理念2 其他少用磁钢的技术方案混合励磁电机 表面式概念永磁电机的内置式转子 1 1设计技术的发展 设计理念3 可变磁通电机 1 1设计技术的发展 烧结钕铁硼 铝镍钴 设计理念4 Halbach阵列电机 1 1设计技术的发展 高磁密 强磁势 磁钢用量大 磁钢制作较复杂 设计理念5 非对称磁极 1 1设计技术的发展 1 减小饱和程度 2 增加单方向Lq电感 设计理念6 非均匀气隙设计技术转子 定子 较少应用 特点1 有效降低齿槽转矩 转矩脉动特点2 有效降低反电势的谐波分量 1 1设计技术的发展 设计理念7 转子分段斜极技术 1 1设计技术的发展 1 2加工工艺技术的发展 定子机器下线技术 Toshiba东芝 Honda本田 Honda本田 1 2加工工艺技术的发展 整体充磁技术 提高电机装配效率 降低生产成本 1 2加工工艺技术的发展 转子灌封环氧灌封 热环氧 冷环氧 环氧模塑料注塑 主要内容 一 设计制造技术的发展 二 主要原材料的发展 三 发展趋势 四 我们的现状 二 主要原材料的发展 硅钢片定子冲片 转子冲片无取向硅钢片 取向硅钢片低铁损硅钢片 高磁感硅钢片超强机械性能硅钢片永磁体高矫顽力 高耐温耐腐蚀涂层 镀层电磁线绝缘材料绝缘纸绝缘套管绑扎带 线 2 1硅钢片 定子冲片低铁损 高饱和磁密 高磁导率 镀层的绝缘性 加工工艺性 耐腐蚀性 其他 低损失高磁通密度纳米结晶软磁性材料 2 1硅钢片 转子冲片高磁感 高强度 高机械特性 上表数据摘自韩国POSCO钢铁公司产品册 2 2永磁体 高温度特性高温下的内禀退磁曲线高温下的退磁曲线 内禀退磁曲线的方形度 退磁曲线的线性度 高Hcb 高Hcj 低温度系数 国内某厂家 HondaCIVIC磁钢 2 2永磁体 磁材及镀层耐氧化腐蚀能力磁材的低失重特性 镀层的耐摩擦性 镀层的绝缘性 少Dy 少Tb或无Dy 无Tb的高Hc磁体Dy Tb为重稀土元素 一般来讲其含量越高 磁钢的磁性能越好 2 3电磁线 强润滑性高柔软度高漆膜附着力高耐电晕性能易挂漆性针孔数 2 4绝缘材料 绝缘纸玻璃漆管槽楔绑扎线塑料热固性塑料热塑性塑料 绝缘层和玻璃纤维管的结合度 好 差 主要内容 一 设计制造技术的发展 二 主要原材料的发展 三 发展趋势 四 我们的现状 三 发展趋势 更好的电磁设计更高磁阻转矩分量更宽的弱磁调速范围更小的电流更高的转子可靠性更小的磁钢涡流更高的效率 三 发展趋势 强散热能力冷却结构 水道低水阻大散热面积电机内部结构和壳体的良好接触铜耗产生热量到铁心的良好传递喷油冷却 三 发展趋势 高工艺设计要求提高产品设计的工艺性 便于加工 装配 结构件本身的工艺性整体装配的工艺性接线盒的装配结构使用更好的工艺保证电机的性能 质量 机器自动下线转子灌封定子浇环氧封装 三 发展趋势 高可靠性 长寿命电气可靠性绝缘性能 绝缘结构 绝缘材料 绝缘处理工艺 机械可靠性耐振动防水防尘耐严酷环境的可靠性接插件电缆线 主要内容 一 设计制造技术的发展 二 主要原材料的发展 三 发展趋势 四 我们的现状 四 我们的现状 设计技术研究现状多物理场耦合仿真设计的开展电磁场与热场的耦合结构件机械性能仿真冷却结构的水阻 散热仿真先进设计理念的研究与尝试设计与先进工艺的结合不足机器自动下线和定子槽的设计自动化装配机器和装配结构设计 四 我们的现状 技术验证研究现状仿真和试验对比的开展电磁性能验证铁耗的对比散热性能验证不足端部绕组和槽内绕组的温差验证其他部位温度的 如轴承 验证机械性能仿真验证不足结构合理性冷却结构的水阻结构件的机械安全性放水防尘性能 四 我们的现状 关键零部件的技术条件研究不够深入硅钢片交流磁化特性与直流磁化特性的区别 高速时铁损的计算 屈服强度 硬度等的要求 磁钢技术要求粗放型 验收标准缺乏 漆包线缺乏技术验证 如耐电晕性能 四 我们的现状 基础技术研究不够深入定子铁心的制造叠压系数的控制与铁耗的关系 退火处理与铁耗的关系 绕线 嵌线技术研究线圈的现状对定子参数的影响 嵌线方法技术对定子参数的影响 机器自动下线 浸漆的工艺参数研究真空压力浸漆 粘稠度 真空度 压力 批量化浸漆技术 四 我们的现状 基础技术研究不够深入转子铁心的制造叠压系数的控制与铁耗的关系