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永磁电机使用范畴广漠 新能源汽车成长势头强新

作者:admin 发布时间:2018-12-24 02:49

  新能源汽车成长势头强劲,据中汽协发布的产销数据显示,2017年我国新能源汽车产销别离为79.4万辆和77.7万辆,同比增加别离为53.8%和53.3%,产销量持续三年位居全球第一。

  新能源汽车驱动电机系统作为新能源车三大焦点部件之一,跟着新能源汽车的快速成长迎来严重机缘。驱动电机作为行驶动力供给安装,其机能间接决定了电动汽车的加快能力、爬坡能力、最高速度等,并在必然程度上对续航能力发生决定性影响。

  目前,适合新能源汽车的驱动电机次要包罗永磁同步、交换异步和开关磁阻三大类。从分析机能来看,永磁同步电机更具劣势,更合适新能源汽车对驱动电机的需乞降成长标的目的。

  永磁电机采用永磁材料发生的磁场,无需电流励磁,也无需励磁线圈,布局更简单,效率更高,属于高效节能电机。

  据业内人士引见,永磁电机在近十几年来获得了高速成长,并具有持续高速成长的态势。估计,2023年永磁电机行业的市场规模或将冲破1350亿元。

  从永磁电机的全球合作款式来看,日本、德国、美国等发财国度凭仗其雄厚对根本理论、领先的设想能力、先辈的加工制造能力、高端材料及环节工艺能力,掌控着大部门高端、细密和新型永磁电机手艺和产物。

  目前,永磁电机使用趋向及其材料成长标的目的是怎样样的?国内永磁材料在电机上的使用有哪些面对冲破的环节手艺?新能源电机的敏捷成长给相关企业带来什么样的机缘和挑战?新材料在线?邀请到东方电机无限公司主任工程师肖海航对上述问题进行逐个解答。(Q为新材料在线?,A为肖海航。)

  Q:跟着新能源汽车的敏捷成长,作为三大焦点部件之一的电机也迎来严重成长机缘,请问新能源电机与保守电机的区别在哪里?

  其不同在于,新能源电机是合用于新能源财产需求的发电及驱动系统,如风力发电机、新能源汽车驱动电机等。

  其次,新能源电机对永磁电机的需求更多。基于永磁电机的高效、高靠得住、高功率密度的手艺特征,其更顺应新能源财产对驱动系统的需求。如永磁直驱风力发电机在风电财产的快速增加,永磁电机在新能源汽车财产的快速增加。

  此外,新能源电机相对保守电机转速更高。汽车电机高功率密度实现更多体此刻转速上,新能源汽车电机所以,转速上万也比力常见,而同容量的电机转速越高,其体积越小,单元功率密度就会变得更高,这同时也对电机设想和永磁材料使用提出更高的要求。

  再者,新能源电机财产总体永磁材料用量更大。这包罗两个方面,一是电机的数量更多,这前面曾经说过了,二是单台电机的用量更大,如大型永磁直驱海优势力发电机,单台永磁材料用量就达4-5吨。

  估计,此后几年在新能源汽车电机和海优势电范畴永磁材料的利用量会有较大幅度的增加。

  起首是永磁同步电机布局更为简单,秒速赛车开奖直播激磁磁场由永磁材料本身供给,不需要复杂的激磁电源、线圈及铁芯系统。

  第二是永磁同步电机单元功率密度高,因而,永磁同步电机相对来说体积更小、分量更轻,而对功率密度、转矩密度和分量、体积的更高追求,是电动汽车成长的一个环节要素。

  第三是其额定点最优效率比保守电机超出跨越良多,一般环境下永磁同步电机额定点最优效率可达到百分之九十几以上,进而高效运转的范畴更宽,因而体积和分量比保守电机更小、更轻。

  第四是全体运转效率更高,这不单体此刻额定点最优效率高,一般环境下永磁同步电机额定点最优效率可等闲达到百分之九十以上。更主要的是,永磁同步电机高效运转范畴更宽。因而,比拟之下,永磁同步电机在整个运转范畴内都具备更高的效率。

  A:永磁电机的使用范畴很广,次要包罗家电、风电、电梯、电子、无人机、机械人、节制、交通等范畴。

  此中交通包罗汽车、轨道交通、船舶、电动自行车等,在汽车方面,即便通俗的燃油车,永磁电机的利用量也不少,而电动汽车就更多。在轨道交通方面,中车的高效永磁电机在高速列车上曾经验证成功了,下一步将投入推广使用;此后极高速磁浮列车,永磁推进也可能是一个主要的手艺标的目的。别的一个范畴是船舶,全电驱是必然趋向,此刻高档级的船舶根基实现了发电-电动的全电驱节制,利用了永磁发电机和永磁驱动电机,配备了主推和侧推系统,更先辈的配备了吊舱式推进系统,打消了本来的舵,使船舶转位很是矫捷,不再需要很大的拐弯半径,可实现原地扭转、侧向平移以至倒退。极大地提拔了大型船舶行驶的矫捷性、平安性及船埠的操纵率。电动自行车也是当前永磁电机的一大使用范畴。

  我估量最大的使用范畴仍是会在电动汽车上,包罗驱动电机、转向电机、雨刷电机、车窗玻璃起落电机等和其他电机在内,一台汽车至多需要大小数十台电机。

  A:第一是永磁电机的设想手艺,这也是最环节的。电磁计较与磁路布局的设想合理性对于电机至关主要,电机产物的机能及质量80%以上是由设想决定。

  在磁路布局设想上,保守的设想和计较方式,或者说经验设想和一般的解析计较法,曾经不克不及顺应新能源汽车电机等新型及高机能参数电机的需求。如开关磁阻电机,高频次、高转速、高功率密度电机等。此外,磁路布局和永磁材料的选择还必需考虑到各类复杂和特殊的运转工况及运转情况需求,不消仿真手艺是很难实现切确设想的。因而,三维设想、无限元计较、仿真是当前高机能电机精细化设想之必需。

  目前来看,国内的电机精细化设想程度与国际顶尖程度尚具有必然的差距,设想需要的软件还全数都需要从国外采办。值得欢快的是,这一差距正在逐渐缩小,通过人才引进、手艺引进及自主立异,我们曾经有能力设想并制造出具有世界先辈程度的电机产物。

  其二是永磁材料机能要乞降机能保障。电机设想在选择永磁材料时,新疆时时彩开奖官网往往只关心剩磁、矫顽力等与气隙磁密及退磁亲近相关的机能,与之联系关系的良多机能要求还需要专业材料工程师去完美并落实,如方形度、温度系数、表磁分歧性、失重机能、热退磁和冷热冲击磁丧失、退磁曲线拐点、磁机能分歧性、概况防护等。专业材料工程师除了按照当前材料手艺程度分析提出这些机能要求以外,还需要提出合理的测试体例及办法,以查验并保障提出的机能得以落实并达到要求。

  国内在钕铁硼、钐鈷、铁氧体等典型永磁材料制造手艺及机能方面与国际程度并无差距,相反,因为永磁材料企业浩繁、研发投入也不小,以至在某些方面具备了国际领先程度。

  其三是磁失效节制手艺。永磁材料在电机运转过程中会碰到各类工况及失效情况,温度、退磁场、侵蚀、应力等失效风险必需获得严酷节制,并实施需要的保障办法,才能确保电机产物的机能,不然会发生极其严峻的后果。

  A:第一是人才,要引进或培育高端人才,才能满足精细化设想和精细化制造需求,企业的数字化、智能化需要以人才来定义。

  第二是计谋,企业计谋、产物计谋和手艺计谋是一个计谋系统,企业计谋把握航向,即选择企业成长的标的目的,产物计谋应选择顺应企业成长需要的产物系列,手艺计谋则是分化出产物成长需要的各项手艺,手艺路线图是企业手艺计谋必需交付的功效。

  第三是尺度化,尺度化包罗产物和手艺两个部门,手段是通用化、系列化和模块化,企业必需依托尺度化,才能无效节制成本、手艺风险。

  第四是智能化。只要依托数字化和智能化,才可能实现精细化的设想和制造。设想前面曾经讲过了,而制造智能化和柔性化,则是实现客户定制及差同化需求的环节,能够更无效地实现企业无限资本的高效操纵,获得最大的产出及效益。

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