车用驱动电机技术发展.pptx

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1、车用驱动电机技术发展应红亮主要内容2一、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31.1 设计技术的发展 多物理场耦合仿真设计 设计理念1PRM（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 设计理念1PRM（永磁磁阻电机）6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

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；71.1 设计技术的发展 设计理念3可变磁通电机81.1 设计技术的发展烧结钕铁硼铝镍钴 设计理念4Halbach阵列电机91.1 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101.1 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111.1 设计技术的发展12 设计理念7转子分段斜极技术131.1 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14T

3、oshiba东芝 Honda本田Honda本田1.2 加工工艺技术的发展15 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16主要内容17一、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182.1 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；2

4、011-12-25上海电驱动有限公司 19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；2011-12-25上海电驱动有限公司 20牌号铁损（W/kg）磁感（T）屈服点（Mpa）硬度（Hv1）W15/50 W10/400 B5027PNHF1600 2.25 14.0 1.69 355 20027PNF1500 2.03 13.3 1.65 410 21035PNT650Y 8.5 45.0 1.66 700 230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2011-12-25上海电驱动有

5、限公司 21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2011-12-25上海电驱动有限公司 22国内某厂家Honda CIVIC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。2011-12-25上海电驱动有限公司 232.3 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2011-12-25上海电驱动有限公司 242.4 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2

6、011-12-25上海电驱动有限公司 25绝缘层和玻璃纤维管的结合度好差主要内容2011-12-25 上海电驱动有限公司26一、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2011-12-25上海电驱动有限公司 27三、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2011-12-25上海电驱动有限公司 28三、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

7、）；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2011-12-25上海电驱动有限公司 29三、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2011-12-25上海电驱动有限公司 30主要内容2011-12-25 上海电驱动有限公司31一、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

8、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2011-12-25上海电驱动有限公司 32四、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2011-12-25上海电驱动有限公司 33四、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

9、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；2011-12-25上海电驱动有限公司 34四、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：？2011-12-25上海电驱动有限公司 35四、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；转子灌封工装以及工艺参数 冷环氧灌封；环氧模塑料灌封；转子整体充磁技术 充磁参数对磁性能的影响；充磁效果的在线检测、质量控制；2011-12-25上海电驱动有限公司 36 谢谢大家关注！