Análisis de tendencias tecnológicas futuras y métodos de implementación de sistemas de motor.

- Dec 05, 2018-

Análisis de tendencias tecnológicas futuras y métodos de implementación de sistemas motorizados.

Como uno de los tres componentes principales de los vehículos de nueva energía, el sistema de motor de accionamiento determina directamente los principales indicadores de rendimiento, como la escalada, la aceleración y la velocidad máxima de los vehículos eléctricos, y su tecnología y nivel de fabricación afectan directamente el rendimiento y el costo de todo el vehículo. . .

Con la fuerte disminución de los subsidios y el aumento del kilometraje y la seguridad, los nuevos motores de accionamiento de vehículos de energía de China deben desarrollarse en la tendencia de tamaño pequeño, peso ligero, integración, mayor densidad de potencia y mayor rango de velocidad.

A continuación, la red de vehículos eléctricos de alta tecnología se centrará en las principales tendencias técnicas del motor de accionamiento, así como en la implementación, la dificultad de implementación, etc., que la mayoría de la industria debe leer y comprender.

01 bajo costo

En la actualidad, existen dos formas principales de lograr estrategias de bajo costo para los motores de accionamiento, incluida la reducción de la cantidad de materiales de tierras raras utilizados, la reducción del desperdicio de materiales de tierras raras y la optimización de la estructura del motor.

(1) Reducir la cantidad de materiales de tierras raras utilizados

Los datos eléctricos de Huayu muestran que, de acuerdo con el precio de tierras raras existentes, un imán de tierras raras de un motor solo representa del 2,5% al 4,5% del peso de toda la máquina, pero el costo representa aproximadamente el 33% de toda la máquina. Cuando el precio de las tierras raras es alto, el acero magnético representa el costo de toda la máquina por encima del 60%. Por esta razón, reducir la cantidad de tierras raras puede reducir efectivamente el costo.

(2) Optimizar la estructura del motor.

La mayoría de las empresas de motores utilizan el diseño de optimización de topología y aumentan la relación de par de reluctancia para reducir la cantidad de materiales de tierras raras utilizados. Entre ellos, Huayu Electric ha reducido la magnetorresistencia al aumentar la relación de par de reluctancia e introducir la estructura de perforación de rotor de cuarta generación.

(3) Adoptar equipos de producción automatizados.

En la actualidad, la mayoría de las empresas de motor de China siguen el proceso de fabricación tradicional, y el equipo de producción está relativamente atrasado. Como resultado, el índice de utilización de las materias primas (incluidos los imanes permanentes, las láminas de acero al silicio, etc.) de los motores de imanes permanentes en los nuevos vehículos de energía de China es aproximadamente un 10% más bajo que el de países extranjeros. Para lograr un mejor control de costos, las compañías automotrices nacionales deben lograr la producción automatizada tan pronto como sea posible.

02 peso ligero

El sistema de propulsión representa el 30% -40% de la calidad total de los vehículos eléctricos puros. Con la mejora de los requisitos de peso ligero de los automóviles, el desarrollo de motores pequeños y ligeros también es imperativo.

Implementación: en la actualidad, el peso del sistema del motor se logra principalmente mediante el uso de materiales de alto rendimiento, la reducción del número de componentes, la reducción de las pérdidas de conmutación, el volumen del condensador y la adopción de paquetes de alta densidad y refrigeración por agua.

(1) Selección de material

En general, el uso de un motor síncrono de imán permanente como un variador es mucho más liviano que un motor asíncrono, lo que también es una razón importante para los motores síncronos de imán permanente como motores convencionales. Al mismo tiempo, el uso de materiales de imán permanente de alto rendimiento y materiales magnéticos de alto rendimiento puede ayudar a lograr el objetivo de un motor ligero.

(2) Optimizar la estructura del motor.

Los expertos de la industria creen que cambiar el grosor del aislamiento u optimizar la estructura de ventilación, el método de bobinado del motor, etc. puede reducir efectivamente el tamaño del motor y reducir el peso del motor. Es común tener un núcleo de rotor para aumentar el diseño de reducción de peso, o usar un soporte de rotor para reducir el peso del rotor.

Entre ellos, hay una gran diferencia de radio entre la parte inferior de la ranura del imán permanente del motor síncrono de imán permanente y la superficie del eje del motor, y hay un gran espacio de optimización. A través de la prueba de simulación de la resistencia mecánica y del circuito magnético del rotor del motor, se puede mejorar la estructura y el tamaño de la ranura de reducción de peso en el rotor, y el material de aleación liviano y de alta resistencia se puede usar para realizar la reducción de peso y Alta densidad de potencia del motor.

03 alta densidad de potencia

En la actualidad, la densidad de potencia se ha convertido en un importante indicador de diseño para el diseño de motores. Para 2020, la densidad de potencia controlada electrónicamente de los autos de pasajeros puramente eléctricos en China debe alcanzar los 35KW / L.

Implementación: En términos generales, generalmente existen tres métodos para mejorar la densidad de potencia del motor: uno es optimizar el diseño electromagnético del motor, incluida la optimización del sistema de disipación de calor, el devanado de conformación, el devanado concentrado, etc .; el segundo es utilizar materiales electromagnéticos de alto rendimiento; Es apropiado aumentar la velocidad nominal del motor; El cuarto es mejorar la capacidad de disipación de calor del motor.

(1) Selección de imanes permanentes:

Con el fin de mejorar la densidad de torsión y la densidad de potencia del motor, los materiales de imán permanente con densidad de flujo magnético permanente, fuerza coercitiva y producto de energía magnética máxima deben seleccionarse al seleccionar materiales de imán permanente, y también debe considerarse la resistencia a la temperatura de los imanes permanentes . Entre ellos, un experto técnico de la industria del motor dijo que el uso de material ferromagnético de 0,35 gruesas con propiedades magnéticas puede reducir efectivamente la pérdida de hierro del motor en la zona de alta velocidad.

(2) Optimización de la estructura del motor:

Primero, es necesario establecer un modelo confiable de pérdida de hierro para analizar la saturación del campo magnético, la distorsión de la forma de onda, la pérdida de hierro del material del núcleo y la predicción del modelo ideal basada en supuestos de seno, pulso y lineal. El segundo es optimizar la estructura del sistema motor, incluida la optimización del sistema de disipación de calor, el devanado de conformación o el devanado centralizado.

Realización del problema: se entiende que el entorno de disipación de calor del motor de alta densidad de potencia es más grave, y la pérdida por unidad de volumen durante la operación también es mayor, lo que traerá graves problemas de aumento de temperatura, lo que afectará la confiabilidad y la vida útil de el motor. Por esta razón, es necesario mejorar el sistema de enfriamiento del motor y optimizar la capacidad de disipación de calor del devanado, que es un problema importante que debe resolverse en el actual motor de densidad de alta potencia para vehículos eléctricos. En la actualidad, la mayoría de las compañías de motores utilizan la refrigeración por aire y por agua para disipar el calor.

04 rango de velocidad más amplio

El rango de regulación de velocidad es un indicador para medir la capacidad de transmisión del sistema. En la actualidad, el rango de regulación de velocidad tiene dos modos de rendimiento: uno es la relación entre la velocidad mínima y la velocidad máxima que se puede lograr con el sistema de control de velocidad, como 1: 100; el segundo es el más alto La relación de la velocidad de rotación a la velocidad de rotación mínima (valor D) indica que, por ejemplo, D = 100, etc., la esencia de los dos es la misma.

Requisitos específicos: se requiere que el motor de accionamiento produzca un par de torsión grande a baja y alta velocidad, y debe tener características de salida de potencia constante durante el crucero de alta velocidad.


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