车用驱动电机技术发展

1、车用驱动电机技术发展应红亮第1页主要内容2一、设计制造技术发展二、主要原材料发展三、发展趋势四、我们现实状况第2页一、设计制造技术发展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整体充磁技术以及相关技术3第3页1.1 设计技术发展多物理场耦合仿真设计第4页设计理念1PRM（永磁磁阻电机）磁阻转矩分量较永磁转矩分量大1.1 设计技术发展弱磁调速范围窄宽第5页设计理念1PRM（永磁磁阻电机）6磁饱和度低低反电势1.1 设计技术发展高磁感更大转矩低铁耗更高效更宽弱磁范围更小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填补铜耗大缺点第

2、6页设计理念2其它少用磁钢技术方案混合励磁电机；表面式概念永磁电机内置式转子；71.1 设计技术发展第7页设计理念3可变磁通电机81.1 设计技术发展烧结钕铁硼铝镍钴第8页设计理念4Halbach阵列电机91.1 设计技术发展高磁密强磁势磁钢用量大磁钢制作较复杂第9页设计理念5非对称磁极101.1 设计技术发展1. 减小饱和程度；2. 增加单方向Lq电感第10页设计理念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：有效降低反电势谐波分量111.1 设计技术发展第11页12第12页设计理念7转子分段斜极技术131.1 设计技术发展第13页1.2 加工工艺技

3、术发展定子机器下线技术14Toshiba东芝Honda本田Honda本田第14页1.2 加工工艺技术发展15整体充磁技术提升电机装配效率；降低生产成本； 第15页1.2 加工工艺技术发展转子灌封环氧灌封-热环氧-冷环氧-环氧模塑料注塑16第16页主要内容17一、设计制造技术发展二、主要原材料发展三、发展趋势四、我们现实状况第17页二、主要原材料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18第18页2.1 硅钢片定子冲片低铁损；高饱和磁密；高磁导率；镀层绝缘性；加工工

4、艺性；耐腐蚀性；其它；-12-25上海电驱动有限企业19低损失高磁通密度纳米结晶软磁性材料第19页2.1 硅钢片转子冲片高磁感；高强度/高机械特征；-12-25上海电驱动有限企业20牌号铁损（W/kg）磁感（T）屈服点（Mpa）硬度（Hv1）W15/50W10/400B5027PNHF16002.2514.01.6935520027PNF15002.0313.31.6541021035PNT650Y8.545.01.66700230上表数据摘自韩国POSCO钢铁企业产品册第20页2.2 永磁体高温度特征高温下内禀退磁曲线高温下退磁曲线-12-25上海电驱动有限企业21内禀退磁曲线方形度退磁曲线

5、线性度高Hcb，高Hcj低温度系数第21页-12-25上海电驱动有限企业22国内某厂家Honda CIVIC磁钢第22页2.2 永磁体磁材及镀层耐氧化腐蚀能力磁材低失重特征；镀层耐摩擦性；镀层绝缘性；少Dy，少Tb或无Dy,无Tb高Hc磁体Dy，Tb为重稀土元素，普通来讲其含量越高，磁钢磁性能越好。-12-25上海电驱动有限企业23第23页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-12-25上海电驱动有限企业24第24页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-12-25上海电驱动有限企业25绝缘层和玻璃纤维管结合度好差第25页主要内容-12

6、-25上海电驱动有限企业26一、设计制造技术发展二、主要原材料发展三、发展趋势四、我们现实状况第26页三、发展趋势更加好电磁设计更高磁阻转矩分量更宽弱磁调速范围更小电流更高转子可靠性更小磁钢涡流更高效率-12-25上海电驱动有限企业27第27页三、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良好接触铜耗产生热量到铁心良好传递喷油冷却-12-25上海电驱动有限企业28第28页三、发展趋势高工艺设计要求提升产品设计工艺性（便于加工/装配）；结构件本身工艺性整体装配工艺性接线盒装配结构使用更加好工艺确保电机性能/质量；机器自动下线转子灌封定子浇环氧封装-12-25上海电驱动有限企

7、业29第29页三、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可靠性接插件电缆线-12-25上海电驱动有限企业30第30页主要内容-12-25上海电驱动有限企业31一、设计制造技术发展二、主要原材料发展三、发展趋势四、我们现实状况第31页四、我们现实状况设计技术研究现实状况多物理场耦合仿真设计开展电磁场与热场耦合结构件机械性能仿真冷却结构水阻/散热仿真先进设计理念研究与尝试设计与先进工艺结合不足机器自动下线和定子槽设计自动化装配机器和装配结构设计-12-25上海电驱动有限企业32第32页四、我们现实状况技术验证研究现实状况仿真

8、和试验对比开展电磁性能验证铁耗对比散热性能验证不足端部绕组和槽内绕组温差验证其它部位温度（如轴承）验证机械性能仿真验证不足结构合理性冷却结构水阻结构件机械安全性放水防尘性能-12-25上海电驱动有限企业33第33页四、我们现实状况关键零部件技术条件研究不够深入硅钢片交流磁化特征与直流磁化特征区分；高速时铁损计算；屈服强度、硬度等要求；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；-12-25上海电驱动有限企业34第34页四、我们现实状况基础技术研究不够深入定子铁心制造叠压系数控制与铁耗关系；退火处理与铁耗关系；绕线、嵌线技术研究线圈现实状况对定子参数影响；嵌线方法技术对定子参数影响；机器自动下线：？浸漆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：？-12-25上海电驱动有限企业35第35