
降低電機損耗的技術方案
降低發(fā)熱損耗
優(yōu)化電與磁的匹配
合理選用鐵心材料
有效增大銅面積
降低雜散損耗
合理設計齒槽關系和氣隙
提升制造工藝,減少磁場畸
采 用Y—△串接的正弦繞組
降低風磨損耗
合理的軸承結構、潤滑設計
提高熱傳導效率,對流散熱
提高冷卻熱交換效率

矩形導體繞組電機設計
繞組排列布置緊密,體積小;
槽滿率比傳統(tǒng)繞組可提高15%,效率高;
磁阻轉矩高;
導熱和散熱能力好;
繞組剛度好,可降低振動噪聲;
端部不用綁扎,可降低成本。

繞組直接噴淋冷卻技術
采用電機繞組端部冷卻可以使電機繞組溫度降低68%以上,大大提升了電機的功率密度和轉矩密度水平;
高槽滿率下繞組間的導熱能力是低槽滿率的150%;
繞組在熱傳導能力上具有各向異性,軸向的熱傳導能力是徑向方向的100倍。


常用的電機水冷機殼流道構型
不同構型流道換熱效率對比:

不同構型流道損耗對比:

圓周式水道是比較流行和平衡的選擇,流道數(shù)目一般在3-6之間為宜 。

特斯拉Model S電機冷卻方案

電機采用的軸向式與圓周式綜合運用的是迷宮水道,同時對轉子軸進行冷卻,電機內(nèi)外同步水冷。
FEV 兩擋油冷電驅(qū)動系統(tǒng)
電機、電機控制器、兩檔變速箱共用油冷系統(tǒng)。具有體積小、重量輕、效率高、功率密度高等特點,是目前流行的先進技術與高品質(zhì)結合的經(jīng)典“三合一”驅(qū)動產(chǎn)品。


油液分布和電機內(nèi)部冷卻
內(nèi)部油冷可以提高電機的持續(xù)功率,最大可達50%;
油液分布和流動非常復雜,因為速度變化很大(離心效應,內(nèi)部繞組影響)。


油冷與殼體水冷并用的驅(qū)動電機
廣汽SUV GE3應用的Chevrolet Volt的永磁同步電機
Chevrolet Volt的電機同時采用了端部噴油和水冷機殼兩種冷卻技術。水冷機殼采用的是圓周式水道構型,水道數(shù)目為5。



高導熱膠定子灌封技術
為了更好的散熱,在電機定子繞組端部采用灌封工藝,即采用導熱性能良好的灌封膠將端部熱量通過機殼有效的散出。
如采用耐高溫的環(huán)氧類灌封膠或有機硅型灌封膠,在采用合適的添加劑條件下,其導熱系數(shù)可達2.0(空氣的導熱系數(shù)為0.23), 能提高電機輸出功率15%~20%。
同時也增加了電機線圈的機械強度及防潮能力,可降低電機振動噪音,提升可靠性。


高性能軟磁材料
定子采用低鐵損軟磁材料,提高效率。選用高導磁,低損耗的薄片磁性材料。為了減少鐵心損耗,可選用各向同性的0.35mm 甚至更薄(0.2mm) 的硅鋼片;
采用高導磁低鐵損的硅鋼片,增加輸出轉矩,提高電機的整體效率。

kh是與硅鋼片性能有關的一個常數(shù),含硅量的多少影響數(shù)值大小。

多層永磁體轉子結構
有限空間內(nèi)可以放置更多磁鋼,可以使用剩磁密度較低牌號磁鋼來替代稀土永磁,降低成本。
與單層磁鋼相比,多層磁鋼的凸極比更高,增加磁阻轉矩比重,提高轉矩密度與弱磁能力。
多層永磁體,更多的磁橋,有利于提高轉子強度,更適合高速運轉。
降低永磁體退磁風險、提高電機可靠性。



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