미래 기술 동향 분석 및 모터 시스템 구현 방법
신 에너지 차량의 세 가지 핵심 구성 요소 중 하나 인 구동 모터 시스템은 등반, 가속 및 전기 자동차의 최대 속도와 같은 주요 성능 지표를 직접 결정하며 기술 및 제조 수준은 전체 차량의 성능 및 비용에 직접적인 영향을 미칩니다 . .
보조금이 급격히 감소하고 주행 거리 및 안전이 증가함에 따라 중국의 신 에너지 차량 구동 모터는 소형, 경량, 통합, 높은 출력 밀도 및 더 넓은 속도 범위의 추세로 개발되어야합니다.
아래에, 하이테크 전기 자동차 네트워크는 산업의 대다수가 읽고 이해할 수 있도록 구현, 구현의 어려움뿐만 아니라 구동 모터의 주요 기술 동향에 초점을 맞출 것입니다.
01 저렴한 비용
현재 사용되는 희토류 물질의 양을 줄이고 희토류 물질의 낭비를 줄이며 모터 구조를 최적화하는 등 모터 구동에 대한 저비용 전략을 달성하는 두 가지 주요 방법이 있습니다.
(1) 희토류 사용량을 줄인다.
Huayu의 전기 데이터에 따르면 기존 희토 가격에 따르면 모터의 희토류 자석 만 전체 기계 중량의 2.5 ~ 4.5 %를 차지하지만 전체 기계의 약 33 %를 차지합니다. 희토류 가격이 높을 때 자기 강철이 차지합니다. 전체 기계 비용이 60 % 이상입니다. 이러한 이유로 희토류의 양을 줄이면 비용을 효과적으로 줄일 수 있습니다.
(2) 모터 구조 최적화
대부분의 모터 회사는 사용 된 희토류 물질의 양을 줄이기 위해 토폴로지 최적화 설계를 사용하고 릴럭 턴스 토크 비율을 증가시킵니다. 그 중에서 Huayu Electric은 릴럭 턴스 토크 비율을 높이고 4 세대 로터 펀칭 구조를 도입하여 자기 저항을 줄였습니다.
(3) 자동화 된 생산 설비 채택
현재, 중국의 모터 기업의 대부분은 전통적인 제조 공정을 따르고, 생산 장비는 상대적으로 뒤떨어져있다. 결과적으로 중국의 신 에너지 자동차에 사용되는 영구 자석 모터의 원재료 (영구 자석, 규소 강판 등)의 이용률은 외국에 비해 약 10 % 정도 낮습니다. 비용 통제를보다 잘 수행하기 위해 국내 모터 회사는 가능한 한 빨리 자동화 된 생산을 달성해야합니다.
02 소형 경량
드라이브 시스템은 순수 전기 자동차의 전체 품질의 30-40 %를 차지합니다. 자동차의 가벼운 요구 사항의 개선과 함께 작고 가벼운 모터의 개발 또한 필수적입니다.
구현 : 현재 모터 시스템의 무게는 주로 고성능 소재를 사용하여 부품 수를 줄이고 스위칭 손실, 커패시터 양을 줄이며 고밀도 패키징 및 수냉을 채택함으로써 실현됩니다.
(1) 재료 선택
일반적으로 영구 자석 동기 모터를 드라이브로 사용하면 비동기 모터보다 훨씬 가벼우 며 영구 자석 동기 모터를 주류 모터로 사용하는 중요한 이유이기도합니다. 동시에, 고성능 영구 자석 재료와 고성능 자성 재료를 사용하면 경량 모터의 목표를 달성하는 데 도움이 될 수 있습니다.
(2) 모터 구조 최적화
업계 전문가들은 절연체의 두께를 변경하거나 통풍 구조, 모터 와인딩 방법 등을 최적화하면 모터의 크기를 효과적으로 줄이고 모터의 무게를 줄일 수 있다고 믿습니다. 체중 감량 디자인을 높이거나 로터 브래킷을 사용하여 로터 무게를 줄이려면 로터 코어가있는 것이 일반적입니다.
그 중에서도, 영구 자석 동기 모터의 영구 자석 슬롯의 저부와 모터 축의 표면과의 사이에는 큰 반경 차이가있어, 큰 최적화 공간이있다. 모터의 회 전자의 기계적 강도 및 자기 회로 시뮬레이션 테스트를 통해 회 전자의 중량 감소 홈의 구조 및 크기가 향상 될 수 있으며 경량 및 고강도 합금 재료를 사용하여 경량화 및 높은 전력 밀도.
03 고출력 밀도
현재 전력 밀도는 모터 설계의 중요한 설계 지표가되었습니다. 2020 년까지 중국의 순수 전기 승용차의 전자 제어 출력 밀도는 35KW / L에 도달해야합니다.
구현 : 일반적으로 말하자면 모터의 전력 밀도를 향상시키는 데는 보통 세 가지 방법이 있습니다. 하나는 방열 시스템, 성형 권선, 집중 권선 등의 최적화를 포함하여 모터의 전자기 설계를 최적화하는 것입니다. 두 번째는 고성능 전자기 물질을 사용하는 것입니다. 모터의 정격 속도를 높이는 것이 적절합니다. 네 번째는 모터의 열 발산 능력을 향상시키는 것이다.
(1) 영구 자석의 선정 :
모터의 토크 밀도와 출력 밀도를 향상시키기 위해서는 영구 자석 재료를 선택할 때 영구 자속 밀도, 보자력 및 최대 자기 에너지 곱을 가진 영구 자석 재료를 선택해야하며 영구 자석의 온도 저항도 고려해야합니다 . 그 중 모터 산업 기술 전문가는 0.35 두께의 높은 자기 특성 강자성 물질을 사용하면 고속 영역에서 모터의 철 손실을 효과적으로 줄일 수 있다고 말했다.
(2) 모터 구조 최적화 :
첫째, 자기장 포화, 파형 왜곡, 코어 재료의 철 손실 및 사인, 펄스 및 선형 가정을 기반으로 한 이상적인 모델 예측을 분석하기위한 철손의 신뢰할 수있는 모델을 구축해야합니다. 두 번째는 방열 시스템, 성형 권선 또는 집중 권선의 최적화를 포함하여 모터 시스템의 구조를 최적화하는 것입니다.
문제의 실현 : 고출력 모터의 방열 환경은 더욱 심각하며, 작동 중 단위 체적 당 손실도 더 커져서 심각한 온도 상승 문제를 일으키며 이로 인해 모터. 이러한 이유로, 모터의 냉각 시스템을 개선하고 권선의 방열 능력을 최적화하는 것이 필요하며, 이는 현재의 전기 자동차 용 고출력 밀도 모터에서 해결되어야 할 중요한 문제이다. 현재 대부분의 자동차 회사는 공냉과 수냉을 사용하여 열을 발산합니다.
04 넓은 속도 범위
속도 조절 범위는 시스템의 전송 용량을 측정하는 지표입니다. 현재 속도 조절 범위에는 두 가지 성능 모드가 있습니다. 하나는 속도 제어 시스템에 의해 달성 될 수있는 최소 속도와 최대 속도의 비율입니다 (예 : 1 : 100). 두 번째가 가장 높습니다. 최소 회전 속도 (D 값)에 대한 회전 속도의 비율은 예를 들어 D = 100 등을 나타냅니다. 두의 본질은 같습니다.
특정 요구 사항 : 드라이브 모터는 저속 및 고속에서 큰 토크를 출력해야하며 고속 주행 중에는 일정한 출력 특성을 가져야합니다.
