Analys av framtida tekniktrender och implementeringsmetoder för motorsystem
Som en av de tre kärnkomponenterna i nya energik fordon bestämmer drivmotorsystemet direkt prestandaindikatorer som klättring, acceleration och maxhastighet hos elbilar och dess teknik och tillverkningsnivå påverkar direkt prestanda och kostnad för hela fordonet . .
Med den kraftiga nedgången i subventioner och ökningen av körsträcka och säkerhet måste Kinas nya energidrivna drivmotorer utvecklas i utvecklingen av liten storlek, lätt vikt, integration, högre effektdensitet och bredare hastighetsintervall.
Nedan kommer det högteknologiska elfordonsnätet att fokusera på de stora tekniska trenderna i drivmotorn, liksom genomförandet, genomförandeproblem etc. för att majoriteten av industrin ska kunna läsa och förstå.
01 låg kostnad
För närvarande finns det två huvudsakliga sätt att uppnå lågkostnadsstrategier för drivmotorer, bland annat att minska mängden använda sällsynta jordartsmaterial, minska avfallet av sällsynta jordartsmaterial och optimera motorens struktur.
(1) Minska mängden använda sällsynta jordartsmaterial
Huayu elektriska data visar att enligt den befintliga sällsynta jordbrukspriset endast en sällsynta jordartsmagnet på en motor står för 2,5% till 4,5% av hela maskinens vikt, men kostnaden står för cirka 33% av hela maskinen. När priset på sällsynt jord är högt står det magnetiska stålet för Kostnaden för hela maskinen över 60%. Av denna anledning kan minskningen av sällsynta jordartsmängder effektivt minska kostnaden.
(2) Optimera motorstrukturen
De flesta motorföretag använder optimering av topologi och ökar reläktansmomentförhållandet för att minska mängden använda sällsynta jordartsmaterial. Bland dem har Huayu Electric reducerat magnetoresistansen genom att öka reluctansmomentförhållandet och introducera fjärde generationens rotorstansstruktur.
(3) Adoptera automatiserad produktionsutrustning
För närvarande följer de flesta av Kinas motorföretag den traditionella tillverkningsprocessen, och produktionsutrustningen är relativt bakåt. Till följd härav är utnyttjandegraden för råmaterial (inklusive permanenta magneter, kiselplåt etc) av permanentmagnetmotorer i Kinas nya energifordon cirka 10% lägre än för utländska länder. För att bättre uppnå kostnadskontroll bör hushållsmotorföretag uppnå automatiserad produktion så snart som möjligt.
02 liten lättvikt
Drivsystemet står för 30% -40% av den totala kvaliteten på rena elektriska fordon. Med förbättringen av bilarnas lätta krav är utvecklingen av små och lätta motorer också avgörande.
Genomförande: För närvarande uppnås motorns vikt huvudsakligen genom att använda högpresterande material, minska antalet komponenter, reducera strömförlusterna, kondensatorvolymen och anta förpackning med hög densitet och vattenkylning.
(1) Materialval
I allmänhet är användningen av en permanentmagnet-synkronmotor som en drivare mycket lättare än en asynkronmotor, vilket också är en viktig orsak till permanentmagnet-synkronmotorer som huvudmotorer. Samtidigt kan användningen av högpresterande permanentmagnetmaterial och högpresterande magnetiska material bidra till att uppnå målet om lättviktsmotor.
(2) Optimera motorstrukturen
Branschxperter tror att byte av isoleringens tjocklek eller optimering av ventilationsstrukturen, motorlindningsmetoden etc. kan effektivt minska motorns storlek och minska motorns vikt. Det är vanligt att ha en rotorkärna för att öka viktminskningsdesignen eller att använda en rotorfäste för att minska rotorvikten.
Bland dem finns stor skillnad mellan botten av permanentmagnetplatsen hos den permanenta magnetsynkronmotorn och motorns yta, och det finns ett stort optimeringsutrymme. Genom mekanisk styrka och magnetisk kretssimuleringstest av motorns rotor kan strukturen och storleken på viktreduceringsspåret i rotorn förbättras, och det lättvikta och höghållfasta legeringsmaterialet kan användas för att realisera viktminskningen och motorens höga effektdensitet.
03 hög effektdensitet
För närvarande har kraftdensiteten blivit en viktig designindikator för motordesign. Vid 2020 måste den elektroniskt styrda effektdensiteten hos rena elbilar i Kina uppgå till 35 kW / l.
Implementering: Generellt sett finns det vanligtvis tre metoder för att förbättra motorns effektdensitet: en är att optimera motorens elektromagnetiska konstruktion, inklusive optimering av värmeavledningssystemet, formningslindningen, den koncentrerade lindningen etc; den andra är att använda högpresterande elektromagnetiska material; Det är lämpligt att öka motorens nominella hastighet; den fjärde är att förbättra motorns värmeavledningsförmåga.
(1) Val av permanentmagneter:
För att förbättra motorns vridmomentets densitet och effektdensitet bör permanentmagnetmaterial med permanent magnetisk flödestäthet, tvångskraft och maximal magnetisk energiprodukt väljas vid val av permanentmagnetmaterial, och temperaturbeständigheten hos permanenta magneter bör också övervägas . Bland dem sa en tekniker från en motorföretag att användningen av 0,35 tjock hög magnetisk egenskaper ferromagnetiskt material effektivt kan minska järnförlusten av motorn i höghastighetszonen.
(2) Optimering av motorstruktur:
För det första är det nödvändigt att upprätta en pålitlig modell för järnförlust för att analysera magnetfältmättnad, vågformförvrängning, järnförlust av kärnmaterial och ideell modellprognos baserad på sinus-, puls- och linjära antaganden. Den andra är att optimera motorens struktur, inklusive optimering av värmeavledningssystemet, formningslindningen eller centraliserad lindning.
Förverkligande av problemet: Det är underförstått att värmeförlustmiljön hos högeffekttäthetsmotorn är svårare och förlusten per volymenhet under drift är också högre vilket kommer att medföra allvarliga temperaturförstöringsproblem och därigenom påverka tillförlitligheten och livslängden hos motorn. Av detta skäl är det nödvändigt att förbättra motorns kylsystem och optimera värmeväxlingsförmågan hos lindningen, vilket är ett stort problem som måste lösas i den nuvarande motor med hög effektdensitet för elbilar. För närvarande använder de flesta motorbolagen luftkylning och vattenkylning för att sprida värme.
04 bredare hastighetsintervall
Hastighetsreglering är en indikator för att mäta systemets överföringskapacitet. För närvarande har hastighetsregleringarna två prestanda lägen: en är förhållandet mellan minsta hastighet och den maximala hastighet som kan uppnås med hastighetsstyrningssystemet, såsom 1: 100; den andra är den högsta. Förhållandet mellan rotationshastigheten och den minsta rotationshastigheten (D-värde) indikerar att exempelvis D = 100 etc. är kärnan i de två samma.
Särskilda krav: Drivmotorn krävs för att utföra stort vridmoment vid låg hastighet och hög hastighet, och den måste ha konstanta effektutmatningsegenskaper vid höghastighetsfartyg.
