Dec 05, 2018 伝言を残す

将来の技術動向とモータシステムの実装方法の分析

将来の技術動向の分析とモータシステムの実装方法

新エネルギー車の3つのコアコンポーネントの1つとして、駆動モーターシステムは、電気自動車の登り、加速、最大速度などの主要性能指標を直接決定し、その技術と製造レベルは車両全体の性能とコストに直接影響を与えます。

補助金の急激な減少と燃費と安全性の向上に伴い、小型、軽量、高集積、高出力密度、広いスピードのトレンドで中国の新エネルギー車用駆動モーターを開発する必要があります。

以下では、ハイテク電気自動車ネットワークは、産業界の大多数が読んで理解するために、駆動モーターの主要な技術動向、実装、実装の難しさなどに焦点を当てます。

01低コスト

現在、希土類材料の使用量の削減、希土類材料の無駄の削減、モータの構造の最適化など、モーターを駆動する低コストの戦略を実現する主な方法が2つあります。

(1)希土類材料の使用量を削減する

Huayuの電気データによれば、既存の希土類価格によれば、モータの希土類磁石は機械全体の重量の2.5%〜4.5%しか占めないが、機械全体の約33%を占める。 希土類の価格が高い場合、磁性鋼材が占めます。機械全体のコストは60%以上です。 このため、希土類の量を減らすことは、効果的にコストを削減することができる。

(2)モータの構造を最適化する

ほとんどの自動車会社は、使用される希土類材料の量を減らすためにトポロジー最適化設計を使用し、リラクタンストルク比を増加させる。 その中で、Huayu Electricは、リラクタンストルク比を高め、第4世代のロータパンチング構造を導入して磁気抵抗を低減しました。

(3)自動生産設備を採用する

現在、中国のモーター企業のほとんどは伝統的な製造プロセスに従い、生産設備は比較的後方にある。 その結果、中国の新エネルギー車における永久磁石モータの原材料(永久磁石、珪素鋼板などを含む)の利用率は、海外に比べて約10%低い。 コスト管理をより良くするために、国内の自動車会社はできるだけ早く自動生産を達成すべきである。

02軽量軽量

ドライブシステムは、純粋な電気自動車の総品質の30%〜40%を占めています。 自動車の軽量化要求の改善に伴い、小型軽量モータの開発も不可欠である。

実装:現在、高性能材料の使用、部品点数の削減、スイッチング損失の低減、コンデンサの容量の削減、高密度パッケージングと水冷の採用など、モータシステムの重量は主に達成されています。

(1)材料選択

一般に、永久磁石同期電動機を駆動装置として使用することは、非同期電動機よりもはるかに軽く、永久磁石同期電動機が主流のモータとして重要な理由でもある。 同時に、高性能永久磁石材料および高性能磁性材料の使用は、軽量モータの目標を達成するのに役立つことができる。

(2)モータの構造を最適化する

業界の専門家は、断熱材の厚さを変更するか、換気構造、モータの巻線方法などを最適化することで、モータのサイズを効果的に縮小し、モータの重量を減らすことができると信じています。 軽量化設計を高めるため、またはロータ重量を低減するためにロータブラケットを使用するために、ロータコアを有することが一般的である。

中でも、永久磁石同期電動機の永久磁石スロットの底面とモータ軸の表面との間に大きな半径差があり、大きな最適化空間が存在する。 モータのロータの機械的強度および磁気回路シミュレーション試験により、ロータにおける減量溝の構造および大きさを改善することができ、軽量で高強度の合金材料を用いて軽量化を実現し、モータの高出力密度。

03高出力密度

現在、出力密度はモータ設計にとって重要な設計指標となっています。 2020年までに、中国の純電気乗用車の電気的に制御された出力密度は、35KW / Lに達する必要があります。

実装:一般に、モータの電力密度を改善するには、通常、3つの方法があります。1つは、放熱システム、フォーミング巻線、集中巻などの最適化を含む、モータの電磁設計を最適化することです。 2番目は高性能電磁材料を使用することです。 モータの定格回転数を上げるのが適切です。 第4は、モータの放熱能力を向上させることである。

(1)永久磁石の選択:

モータのトルク密度と出力密度を向上させるためには、永久磁石材料を選択する際に、永久磁石材料の永久磁石材料、永久磁石材料の保磁力、最大磁気エネルギー積を選択し、永久磁石の温度抵抗も考慮する必要があります。 その中で、モーターエンタープライズの技術専門家は、0.35厚の高磁気特性の強磁性材料を使用すると、高速ゾーンでモータの鉄損を効果的に低減できると述べています。

(2)モーター構造最適化:

まず、磁場飽和、波形歪み、コア材の鉄損、正弦、パルス、線形仮定に基づく理想モデル予測を分析するために、鉄損の信頼できるモデルを確立する必要があります。 2つ目は、放熱システム、フォーミング巻線または集中巻線の最適化を含む、モーターシステムの構造を最適化することです。

問題の実現:高出力密度モーターの放熱環境はより厳しく、運転中の単位体積あたりの損失も高く、深刻な温度上昇の問題を引き起こし、それによって信頼性と寿命に影響を与えることが理解される。モータ。 このため、現在の電動車両用高出力密度モータでは解決すべき大きな課題であるモータの冷却方式を改善し、巻線の放熱能力を最適化する必要がある。 現在、ほとんどの自動車会社は、空冷と水冷を使用して熱を放散しています。

04広いスピードレンジ

速度調整範囲は、システムの伝送容量を測定するための指標です。 現在のところ、速度制御範囲には2つの性能モードがあります.1つは、速度制御システムによって達成できる最小速度と最大速度の比です(1:100など)。 (D値)は、例えばD = 100等であることを示し、両者の本質は同じである。

具体的な要求:駆動モータは、低速と高速で大きなトルクを出力する必要があり、高速巡航中は一定の出力特性を持つ必要があります。


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