Análise de tendências tecnológicas futuras e métodos de implementação de sistemas de motores
Como um dos três principais componentes dos veículos de energia nova, o sistema de motor de acionamento determina diretamente os principais indicadores de desempenho, como subida, aceleração e velocidade máxima de veículos elétricos, e sua tecnologia e nível de fabricação afetam diretamente o desempenho e custo de todo o veículo. . .
Com o declínio acentuado nos subsídios e o aumento na quilometragem e segurança, os novos motores de acionamento de veículos de energia da China precisam ser desenvolvidos na tendência de tamanho pequeno, peso leve, integração, maior densidade de potência e maior faixa de velocidade.
Abaixo, a rede de veículos elétricos de alta tecnologia se concentrará nas principais tendências técnicas do motor de acionamento, bem como na implementação, dificuldade de implementação, etc., para a maioria da indústria ler e entender.
01 baixo custo
Atualmente, existem duas maneiras principais de alcançar estratégias de baixo custo para a condução de motores, incluindo a redução da quantidade de materiais de terras raras utilizados, reduzindo o desperdício de materiais de terras raras e otimizando a estrutura do motor.
(1) Reduzir a quantidade de materiais de terra rara usados
Os dados elétricos da Huayu mostram que, de acordo com o preço das terras raras existentes, um ímã de terra rara de um motor representa apenas 2,5% a 4,5% do peso de toda a máquina, mas o custo é responsável por cerca de 33% de toda a máquina. Quando o preço das terras raras é alto, o aço magnético é responsável por O custo de toda a máquina é superior a 60%. Por este motivo, reduzir a quantidade de terras raras pode efetivamente reduzir o custo.
(2) otimizar a estrutura do motor
A maioria das empresas de motores usa o projeto de otimização de topologia e aumenta a taxa de torque de relutância para reduzir a quantidade de materiais de terras raras usados. Entre eles, a Huayu Electric reduziu a magnetoresistência, aumentando a taxa de torque de relutância e introduzindo a estrutura de perfuração de rotor de quarta geração.
(3) Adotar equipamentos de produção automatizados
Atualmente, a maioria das empresas de motores da China segue o processo de fabricação tradicional, e o equipamento de produção é relativamente atrasado. Como resultado, a taxa de utilização de matérias-primas (incluindo ímãs permanentes, chapas de aço silício, etc.) de motores de ímã permanente nos novos veículos de energia da China é cerca de 10% menor que a dos países estrangeiros. A fim de melhor alcançar o controle de custos, as empresas automobilísticas domésticas devem alcançar a produção automatizada o mais rápido possível.
02 pequeno leve
O sistema de acionamento responde por 30% a 40% da qualidade total de veículos elétricos puros. Com a melhoria dos requisitos de peso dos automóveis, o desenvolvimento de motores pequenos e leves também é imperativo.
Implementação: Atualmente, o peso do sistema do motor é alcançado principalmente pelo uso de materiais de alto desempenho, reduzindo o número de componentes, reduzindo perdas de comutação, volume do capacitor e adotando embalagens de alta densidade e resfriamento a água.
(1) seleção de materiais
Em geral, o uso de um motor síncrono de ímã permanente como acionamento é muito mais leve do que um motor assíncrono, o que também é uma razão importante para motores síncronos de ímã permanente como motores convencionais. Ao mesmo tempo, o uso de materiais magnéticos permanentes de alto desempenho e materiais magnéticos de alto desempenho podem ajudar a atingir o objetivo do motor leve.
(2) otimizar a estrutura do motor
Especialistas do setor acreditam que alterar a espessura do isolamento, ou otimizar a estrutura de ventilação, o método de enrolamento do motor, etc., pode efetivamente reduzir o tamanho do motor e reduzir o peso do motor. É comum ter um núcleo de rotor para aumentar o design de redução de peso ou usar um suporte de rotor para reduzir o peso do rotor.
Entre eles, há uma grande diferença de raio entre a parte inferior do slot magnético permanente do motor síncrono de ímã permanente e a superfície do eixo do motor, e há um grande espaço de otimização. Através da resistência mecânica e teste de simulação de circuito magnético do rotor do motor, a estrutura e tamanho da ranhura de redução de peso no rotor pode ser melhorada, e o material de liga leve e de alta resistência pode ser usado para realizar a redução de peso e alta densidade de potência do motor.
03 alta densidade de potência
Atualmente, a densidade de potência tornou-se um importante indicador de projeto para o projeto de motores. Até 2020, a densidade de potência controlada eletronicamente dos carros elétricos puros de passageiros na China precisa atingir 35KW / L.
Implementação: De um modo geral, geralmente há três métodos para melhorar a densidade de potência do motor: um é otimizar o projeto eletromagnético do motor, incluindo a otimização do sistema de dissipação de calor, o enrolamento de formação, o enrolamento concentrado, etc .; o segundo é usar materiais eletromagnéticos de alto desempenho; É apropriado aumentar a velocidade nominal do motor; a quarta é melhorar a capacidade de dissipação de calor do motor.
(1) Seleção de ímãs permanentes:
A fim de melhorar a densidade de torque e densidade de potência do motor, materiais magnéticos permanentes com densidade de fluxo magnético permanente, força coercitiva e produto de energia magnética máxima devem ser selecionados ao selecionar materiais de ímã permanente, e a resistência à temperatura de ímãs permanentes também deve ser considerada . Entre eles, um especialista técnico de empresa de motor disse que o uso de 0.35 propriedades de propriedades magnéticas de alta espessura ferromagnética pode efetivamente reduzir a perda de ferro do motor na zona de alta velocidade.
(2) otimização da estrutura do motor:
Primeiro, é necessário estabelecer um modelo confiável de perda de ferro para analisar a saturação do campo magnético, a distorção da forma de onda, a perda de ferro do material do núcleo e a previsão do modelo ideal com base em suposições lineares, de pulso e senoidais. A segunda é otimizar a estrutura do sistema do motor, incluindo a otimização do sistema de dissipação de calor, o enrolamento de formação ou o enrolamento centralizado.
Realização do problema: Entende-se que o ambiente de dissipação de calor do motor de alta densidade é mais severo, e a perda por unidade de volume durante a operação também é maior, o que trará sérios problemas de aumento de temperatura, afetando a confiabilidade e vida útil. o motor. Por esta razão, é necessário melhorar o sistema de refrigeração do motor e otimizar a capacidade de dissipação de calor do enrolamento, que é um grande problema que precisa ser resolvido no atual motor de alta potência para veículos elétricos. Atualmente, a maioria das empresas de motores usa resfriamento a ar e resfriamento a água para dissipar o calor.
04 maior faixa de velocidade
A faixa de regulação de velocidade é um indicador para medir a capacidade de transmissão do sistema. Atualmente, a faixa de regulação de velocidade tem dois modos de desempenho: um é a relação entre a velocidade mínima e a velocidade máxima que pode ser alcançada pelo sistema de controle de velocidade, como 1: 100; o segundo é o mais alto A relação entre a velocidade de rotação e a velocidade rotacional mínima (valor D) indica que, por exemplo, D = 100, etc., a essência dos dois é a mesma.
Requisitos específicos: O motor de acionamento é necessário para produzir um grande torque em baixa velocidade e alta velocidade, e precisa ter características constantes de saída de potência durante o cruzeiro de alta velocidade.
