车用驱动电机技术发展

车用驱动电机技术发展2024/3/12车用驱动电机技术发展主要内容一、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2车用驱动电机技术发展一、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3车用驱动电机技术发展1.1设计技术的发展多物理场耦合仿真设计车用驱动电机技术发展设计理念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车用驱动电机技术发展设计理念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6车用驱动电机技术发展设计理念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7车用驱动电机技术发展设计理念3——可变磁通电机1.1设计技术的发展烧结钕铁硼铝镍钴8车用驱动电机技术发展设计理念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9车用驱动电机技术发展设计理念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10车用驱动电机技术发展设计理念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11车用驱动电机技术发展12车用驱动电机技术发展设计理念7——转子分段斜极技术1.1设计技术的发展13车用驱动电机技术发展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14车用驱动电机技术发展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；15车用驱动电机技术发展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车用驱动电机技术发展主要内容一、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17车用驱动电机技术发展二、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18车用驱动电机技术发展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2011-12-2519车用驱动电机技术发展2.1硅钢片转子冲片高磁感；高强度/高机械特性；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钢铁公司产品册2011-12-2520车用驱动电机技术发展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2011-12-2521车用驱动电机技术发展国内某厂家HondaCIVIC磁钢2011-12-2522车用驱动电机技术发展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。2011-12-2523车用驱动电机技术发展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2011-12-2524车用驱动电机技术发展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2011-12-2525车用驱动电机技术发展主要内容一、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2011-12-2526车用驱动电机技术发展三、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2011-12-2527车用驱动电机技术发展三、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2011-12-2528车用驱动电机技术发展三、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2011-12-2529车用驱动电机技术发展三、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2011-12-2530车用驱动电机技术发展主要内容一、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2011-12-2531车用驱动电机技术发展四、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2011-12-2532车用驱动电机技术发展四、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2011-12-2533车用驱动电机技术发展四、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；2011-12-2534车用驱动电机技术发展四、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：？？？2011-12-2535车用驱动电机技术发展四、我们的现状基础技术研究不够深入转子铁心的制造叠压