導(dǎo)讀 新能源汽車領(lǐng)域,,動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī),、電控系統(tǒng)等在內(nèi)的核心零部件一直是技術(shù)創(chuàng)新的一片藍(lán)海,。而軸向磁通電機(jī)相較于傳統(tǒng)徑向電機(jī),在功率密度和扭矩密度方面有明顯優(yōu)勢,,符合電動(dòng)汽車的輕量化設(shè)計(jì)思路,。近年來,國內(nèi)外諸多學(xué)者針對軸向磁通電機(jī)技術(shù)方面已經(jīng)有了諸多應(yīng)用,,本文將講解Magnax無軛軸向磁通電機(jī)在電動(dòng)汽車上的應(yīng)用,。 突破電機(jī)技術(shù)(用于電動(dòng)汽車) 近幾年,特斯拉,、寧德時(shí)代、比亞迪等企業(yè)在電池技術(shù)方面迅速進(jìn)入快車道,電動(dòng)汽車的創(chuàng)新發(fā)展也很大程度上體現(xiàn)在電池技術(shù)的更新迭代上,,相較而言,,電機(jī)技術(shù)一直處于平臺期,平靜無波的市場下其實(shí)更是波詭云譎,。這種市場更能考驗(yàn)企業(yè)的技術(shù)層面,,面對效率及功率密度等的進(jìn)一步升級,Magnax無軛軸向磁通電動(dòng)機(jī)為電動(dòng)汽車應(yīng)用提供了有效解決方案,。 Magnax無軛軸向磁通電動(dòng)機(jī)—高速原型 技術(shù):下一代軸向磁通電動(dòng)機(jī) 基于Nicola Tesla在1889年研究的永磁電機(jī)專利設(shè)計(jì),,軸向磁通電動(dòng)機(jī)將永磁體放在轉(zhuǎn)子的表面,然后將定子放在轉(zhuǎn)子的前面,。為了平衡磁力,,通常使用兩個(gè)轉(zhuǎn)子,一個(gè)在定子的兩側(cè),。磁通回路從轉(zhuǎn)子上的磁鐵開始,,并穿過轉(zhuǎn)子和定子之間的氣隙。磁通量軸向穿過第一定子齒并立即到達(dá)第二磁體(使用雙轉(zhuǎn)子時(shí)),。與徑向磁通電動(dòng)機(jī)不同,,磁通路徑是一維的,允許使用晶粒取向電磁鋼以提高效率,。 早在1979年,,英國發(fā)明家和電動(dòng)汽車愛好者Cedric Lynch對軸向磁通電動(dòng)機(jī)進(jìn)行了研究。他的有刷直流電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)通過旋轉(zhuǎn)電刷作為轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)電樞使磁體保持靜止,。電動(dòng)機(jī)輕巧,,緊湊且功能強(qiáng)大,合理適用于電動(dòng)摩托車,。2009年,基于Lynch設(shè)計(jì)的Agni電機(jī)的應(yīng)用在馬恩島舉行了首屆電動(dòng)摩托車競賽,。 Magnax高速軸向磁通電動(dòng)機(jī)優(yōu)勢 Magnax高速軸向磁通電動(dòng)機(jī)可提供15 kW / kg甚至更高的峰值功率密度: ·獲得專利用于冷卻繞組系統(tǒng),,能實(shí)現(xiàn)最低的定子溫度 ·雙永磁轉(zhuǎn)子,可實(shí)現(xiàn)最大的轉(zhuǎn)矩重量比 ·無軛定子,,可實(shí)現(xiàn)最短的磁通路徑和更輕的整體重量 ·矩形截面銅線,,用于盡可能高的銅填充率(90%)· ·集中繞組,可將銅損降至最低(無線圈懸垂) ·晶粒取向電工鋼,,降低鐵損 ·大批量生產(chǎn) 技術(shù)應(yīng)用對比 · 寶馬i3電機(jī) 寶馬i3電機(jī)為HSM徑向磁通永磁電動(dòng)機(jī)(內(nèi)部代碼EMP242),,其具體參數(shù)為直徑300毫米,重量46公斤(無外殼),,峰值功率125千瓦,,峰值扭矩250 Nm。寶馬i3的電機(jī)作為單獨(dú)的總成,并未與減速箱集成,。電機(jī)定子是熱壓進(jìn)鋁水套的,,水套外圓為螺旋槽和外殼以形成冷卻回路。其電機(jī)為12極72槽配合,,同心繞組,,6個(gè)并聯(lián)支路,每槽9匝,,每匝12根AWG21圓銅線,。電機(jī)裝有兩個(gè)溫度傳感器,一個(gè)安裝在繞組端部,,另外一個(gè)安裝在轉(zhuǎn)子軸承附近,。 · Magnax 軸向磁通電機(jī) Magnax AXF290軸向磁通PM電機(jī)具體參數(shù)為直徑290毫米(帶外殼),重量25公斤(無外殼),,實(shí)測峰值功率:> 325千瓦(15秒),,峰值扭矩:> 510 Nm,相較而言體積小,,重量輕,,結(jié)構(gòu)緊湊,功率扭矩大,。Magnax軸向磁通電動(dòng)機(jī)具有最有效的油冷卻系統(tǒng),,它可以給電機(jī)提供更高扭矩和功率密度。 (來源:美國橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室美國能源部車輛技術(shù)辦公室) |
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