Tasajanan moottorin edut ja haitat, soveltamisanalyysi ja kehitystrendien tulevaisuudennäkymät

Tällä hetkellä tasaisia laitoksia käyttäviä moottoreita keskitytään enemmän Kiinassa, mutta niiden soveltaminen on vähäistä, pääasiallisesti siksi, että uuden energiamarkkinoiden kehitysaika on ollut lyhyt ja päämarkkinaosuus keskittyy pieniin matkustajien autoihin. Uudet ulkomailta peräisin olevat tasaisia laitoksia sisältävät kypsät moottorituotteet käytetään uuden energian autossa, erityisesti Japanissa, Euroopassa ja Yhdysvalloissa; Toyota ja GENERAL Motors ovat käyttäneet tasaisia laitoksia sisältäviä moottoreita. Esimerkkejä tästä ovat Chevrolet VOLT (Remy Moottori) ja Toyota Prius (Denso), jotka molemmat käyttävät öljyn jäähdytystä. Lisäksi ulkomaisista toimittajista, kuten Remy, Denso ja Hitachi, ovat kotimaiset toimittajat, joilla on vakaita toimituksia, päässyt olemaan enimmäkseen Huayu Electric ja Songzheng Motor sekä Founder Motor, joka aloittaa pian tuotannon.

Ajamoottori koostuu pääasiassa statori-komponenteista, rotorikokoonpanosta, loppukattimesta ja apuvaiheista, kuten standardikohteista, ja statorin kierros sisältää magneettisen ytimen, kupparikierroksen, isolointimateriaaleja jne.

Kuten nimi antaa ymmärtää, tasainen säikeen moottori käyttää tervaista kuparinsäietä statorin kierrossa. Ensinnäkin tehdään kierros hiusten koiran muotoon, joka sitten vedetään statorin kaariin ja liimataan toisessa päässä.

Tasaisen säikeen moottorien edut

Edun 1: sama tehokkuus, pienempi tilavuus, vähemmän materiaalia, alhaisemmat kulut, tai sama tilavuus, tankki täynnäaste kasvaa, lisääntynyt teho tiheyteen. Pyöreä säie muuttuu tasaiseksi säiksi. Teoreettisesti vakioavaruuden oletuksella tasainen säikeen moottori voi saavuttaa 70% kaarit täynnäasteesta, ja täytetty kupari voidaan lisätä 20-30%, tuottamalla vahvemman magneettikentän, mikä johtopäätöksessä on vastaavaa kuin teho kasvaa 20-30%.

Edun 2: parempi lämpötilasuorituskyky. Sisäinen aukko pienenee, ja tasaisen johtimen ja toisen tasaisen johtimen välillä on suuri yhteystilavuus, joka parantaa jäähdytystä ja lämpöjohtumista; tuuma ja ytimen ristikohdan välinen yhteys on parempi, mikä parantaa lämpöjohtumista, ja moottori on erittäin herkkä jäähdytykseen ja lämpötilaan; parempi jäähdytys parantaa suorituskykyä. Lämpötilakentän simulaation perusteella voidaan päätellä, että saman suunnitelman mukaisen tasaisen kuparijohtimen moottorien tuuman lämpönopeus on 10 % alempi kuin pyöreän kuparijohtimen moottorilla.

Edun 3: vähemmän elektromagneettista kohinaa. Tasaisellä moottorijohtimella on suuri jännite ja suuri joustamattomuus, mikä tekee armatuuressa paremman joustamattomuuden ja hillitsee armatuurikohinaa; voidaan käyttää suhteellisesti pienempiä ristikohdankokoja, mikä vähentää tehokkaasti ristikohdan vääntömomenttia ja lisää vielä enemmän moottorin elektromagneettista hiljaisuutta.

Edun 4: lyhyt päätepiste, säästä hopeaa, paranna tehokkuutta. Perinteisessä pyöreässä säikeen moottorissa, johtuen prosessiongelmista, sen päätepiste on yleensä melko pitkä, muuten hopealinja voidaan helposti vaurioitua prosessoinnin aikana. Taso-säikeen moottorille, koska linjat ovat kovia linjoja, päätepistettä voidaan tehdä hieman pienemmäksi käsittelemisen aikana, ja päätepisteen kokoa voidaan vähentää 20 % verrattuna pyörämotoriin, ja tilaa voidaan vähentää entisestään, mikä voi edelleen pienentää järjestelmän tilavuutta ja saavuttaa miniaturisoimisen ja kevyempien materiaalien käytön.

Edun 5: taso-säikeen moottorin korkean tehokkuuden piste ei ole välttämättä paljon korkeampi kuin pyörässä, mutta korkean tehokkuuden alue voidaan laajentaa entisestään.

Taso-säikeen moottorien haitat

Haitta 1: Korkean nopeuden ihoa keräävä vaikutus. Uusien energiakuljetusajoneuvojen on täytettävä korkean teho tiheyden edellytykset korkeilla nopeuksilla, ennen se oli 10 000 tai jopa 12 000, nyt suunta on kohti 16 000 tai jopa 20 000. Moottorin suunnittelun yhteydessä täytyy löytää hyviä keinoja ratkaista tämä ongelma, mikä on haitallinen puoli.

Haitta 2: Kupariketjuille asetetut vaatimukset ovat korkeat, pyöreän ketjun moottoreiden kupariketjut kotimaiset valmistajat tekevät usein ja laatu voi olla erittäin hyvä. Epäröivät valmistajia, jotka voivat tehdä tasaisen ketjun moottoreita, vaatimukset ovat suhteellisen korkeat, ja meidän täytyy yhdessä ratkaista materiaali.

Haitta 3: Tasaisella viivalla on monia käsittelyprosesseja, laitteistolle asetetut tarkkuusvaatimukset ovat korkeat, ja alkuinvestointi on suuri, koska jos sen tarkkuus ei ole riittävän korkea, tuotteen luotettavuus ja yhtenäisyys ovat suhteellisen heikot. Autonvalmistajat huolestuneet myös laadun luotettavuudesta ja vakaudosta.

Haitta 4: serialisaation suunnittelu on vaikeaa, moottori haluaa vähentää kustannuksia, hyvä on tehdä se serialisoinnilla, serialisaation suunnittelu on nykyisin epätasapainossa kuin pyöreän kaavan moottorin.

Haitta 5: Liian monta patenttiviestintää. Tällä hetkellä tasakaavamoottoripatentit ovat pääasiassa eurooppalaisten ja amerikkalaisten sekä japanilaisten yritysten omistuksessa. Kiinalaisilla yrityksillä on vähemmän patentteja. Meillä on patentointistrategia, mutta se ei ole tyydyttävää.

Haitta 6: tasakaavan muotoon asettuvat vaatimukset ovat korkeat ja prosessointi vaikeaa. Koska kuparikaava on tietyllä joustavuudella, sen on oltava muodonmuutosvaraus suunnittelussa.

Haitta 7: isolointikorvauksen kuivaantumisen jälkeen se aiheuttaa suppenemismuodon. Jos kyseessä on pyöreä kaava, suppeneminen on tasaisempaa, ja tasakaava vahingoittuu helposti, mikä johtaa siihen, että todellisessa käsittelemisessä tasakaavan tuotantoaste on paljon alempi kuin pyöreän kaavan.

Tasakaavamoottorin valmistusprosessi

Pääasiallinen tuotantoprosessi moottorin statorille, joka käyttää korttia, koostuu säikeen muotoilusta ja paperin moukkaamisesta sekä paperin upottamisesta, ja nämä kaksi prosessia suoritetaan samanaikaisesti. Siirrytään statorin upottusprosessiin, ja sen jälkeen kierretään säie, ja kun kierretty on valmis, suoritetaan vaimentaminen. Kun vaimentaminen on valmis, moottorin perustatoriprosessi on valmis, seuraa pintauksen käsittely, ja sen jälkeen suoritetaan ominaisuustestejä ja vahvistusta. Tämä on perusprosessi, jossa on paljon yksityiskohtia keskenpitoisessa vaiheessa.

Tasasäikeisen moottorin tuotantoprosessi: kaavapaperin valmistus, kortin antaminen, rengaston eristyskäsittely, kiinteän päärengaston vaimentaminen, tähdensulku

Tasasäikeisen moottorin soveltamissuhteet

Pitkällä aikavälillä miniaturisointi, korkean nopeuden kehittäminen on uusiutuvan energian auton moottorin pääasiallinen kehitystrendi, ja miniaturisoinnin on oltava merkittävästi parantunut moottorin teho tiheydessä. Teknisten vaatimusten mukaan "moninkertainen valintoja - ja vakavampia seurauksia suunnittelussa" esitetään uusiutuvan energian auton ajamoottorin huipputehoste tiheys saavuttaa 4 kW/kg, ja tällä hetkellä tämä luku saavuttaa vain 3,2-3,3 kW / kg.

Tasaisen viivakoruksen moottori onnistuneesti sovellettu Chevrolet Volt 2:ssa, Nissanin sähköautoissa sekä Toyotan neljännellä sukupolvelle Priusilla ulkomailta. Se on välttämätön trendi uusiutuvan auton moottorin kehityksessä, mukaan lukien BYD, SAIC, Pekingin tarkkuus uusiutuva energia, valmistajat ja moottorin tuotanto yritykset ovat käynnistäneet vastaavan tutkimuksen.

Ennen vuotta 2020 tasapintamotoreiden korvausvaikutus pyörimismotoreihin ei ollut vielä riittävän ilmeinen. Kiitos tasapintamotoreiden pienelle kokoa, ne saavat etusijan suurimman soveltamisen hybridi-malleissa, erityisesti plugin-malleissa. Kuitenkin kotimaisten politiikkojen ja markkinoiden tekijöiden takia plugin-mallit olivat suhteellisen vähissä osassa. Pelkästään puhtaalta sähköltä alueelta, vain SAIC Roewe ERX 5 on varustettu tasopohjaisella moottorilla, mikä on harvinainen käyttö.

Kolmannen sukupolven yleisten tasapinta-suoraviivamoottorien kehitysprosessi antaa meille inspiraatiota

Yleinen 1. sukupolven tasapinta-suoraviivamoottori

Chevrolet Voltec, The 4ET50 ajoneuvosysteemi (Chevrolet Voltec 4ET50-2011) on kaksimoottorinen arkkitehtuurisysteemi. Moottori B on tasopohjainen hiukkasmoottori, jonka teho on 110 kW, väännös 370 NM, nopeus 9500rpm ja kaariosasto 12 polua 72 reikää.

Moottori käyttää akselin pistorivin hiustenkaariympyrätekniikkaa, mikä tarkoittaa yksittäistä hiustenkaariympyrää. Tämä hiustenkaariympyrä tekee sijoituksen kaistaan sisällä erittäin järjestelmälliseksi, mikä parantaa huomattavasti kaistan täytöntehokkuutta, samalla kun loppuasennus voidaan vahvistaa. Nämä kaksi parannusta johtavat siihen, että DC-vastus pienenee 30~40%.

Vaikka hiustenkaari-moottori voi vähentää DC-vastusta, se herättää helposti korkean taajuuden suljetun virtapiirin elektrikon aaltojen vaikutukset kohdilla korkeassa taajuudessa, tuottamalla ihoa-vaikutuksen.

GM käytti Voltec-mallia laskea moottorin työpisteiden nopeusstatistiikat ja määritteli, että moottorin nopeus pysyy pääasiassa alle 6000 pyör/min kaupunkitilanteissa ja US06:ssa, eikä se ylitä 8000 pyör/min. Toisin sanoen, alhaisen vastuksen etuus on mahdollista hyödyntää. Näin ollen tasainen viiva-moottori sopii paremmin keskisuuriin ja mataloihin nopeuksiin.

Kun pyörähdyskierroksen viimeinen kierros on maalattu, se muuttuu kokonaisuudeksi. Jäähdytysöljyyn on vaikea päästä sisään. Keskitasoisessa johtajassa olevan lämpötilan vuoksi käytännössä helposti muodostuu 'lämpösaari' kierroksen sisällä. 4ET50-moottori käyttää loppuöljy-jäähdyttämistekniikkaa, koska tasaisen kaavan johtajien välillä on suuri aukko, ja öljyputken kautta öljy pääsee suoraan tasaisen kaavan kierroksen päähän ja vie pois kukin johtajan lämpöä. Tasaisen kaavan ja loppuöljy-jäähdyttämisen yhdistelmä parantaa huomattavasti jäähdytyskykyä ja parantaa voimatiheyttä.

Yleinen 2. sukupolven tasainen kaava-moottori

Spark julkaistiin vuonna 2014, ja pääajopiirrettä on 105 kW: n moottorin kanssa, jonka alaraja on 4 500 pyör/min. Teknologian yhdistelmä koostuu seuraavista: aksojaalisoinnin tasainen kaava + kaksinkertainen V-kytkentä + öljy-injektio-jäähdyttämistekniikka.

Erityinen työ moottorin parissa suoritettiin GM:n laboratoriossa Wickhamissa, joka on Detroitin kaupunginosa, ja massatuotannolle Baltimoressa, Marylandissa.

Numeottoman / laajennettavan reikähybridi-moottorin käyttöaika on paljon pidempi kuin täyden / kytkentähybridi-moottorin, ja väännys- ja tehoedellytykset ovat myös korkeammat. Laajennettava reikähybridi valitsee yleensä voiman jakavan ajojärjestelmän, jossa B-moottori toimii pääasiallisena ajamoottorina.

Chevrolet Walkerin ajajärjestelmä on kokonaan B-moottorin tuottama, joten B-moottorin täytyy täyttää kiihdytys- ja ajoedellytykset. Varhaisille tuotteille suunniteltiin penssaripermanentmagneettinen B-moottori ja keskitettyjen kiertojen permanentmagneettinen A-moottori. Keskitettyjen kiertojen valinta perustuu enimmäkseen tilan rajoituksiin.

Toisen sukupolven Volt-ajoneuvon arkkitehtuurin ajoedellytykset jaetaan A/B-moottoreiden välille. Loppu-B-moottorin koko pienennettiin huomattavasti. A-moottorin alhaisen väännysvaatimuksen takia suunniteltiin ferriitti-moottori.

Lisäksi pelkkiä sähköajoneuvoja käytetään yleensä yhdellä moottorilla ajettavalla järjestelmällä, joten ajamoottorin kapasiteetti on suuri, jotta se täyttää ajoneuvon kiihdyttämisen ja ajoedellytykset. GM:n sähköinen Chevrolet Spark-moottori valitsi matalan nopeuden IPM:n ja pienemmän hidastussuhteen.

Jos standardi pyöreä johto käytetään viitekontrollina, Voltecssa pyöräviivaston vastus on 1,44-kertaa suurempi kuin tasoviivan vastus, kun taas Sparkissa pyöräviivaston vastus on 1,56-kertaa suurempi kuin tasoviivan vastus. Se tarkoittaa, että Sparkin tasoviivan vastus laskee merkittävästi. Lisäksi itse protokollaparametreihin lisäksi tämä edistys johtuu tasoviivan prosessin kypsyydestä.

Spark-moottorissa hiustenkaartin muovuttaminen ja vääristyminen tehdään CNC-tarkkuusohjauksella + mouddinmuovauksella. Mouduksen prosessissa ohjataan ei vain servoiden matkaa, vaan myös suljetaan reaaliaikainen takaisinkytkentä. Nämä tekniset keinot varmistavat kierrosmuodostuksen tarkkuuden sekä sallivat kierrosryhmän jännityksen hallinnan, mikä taata, että jokaisen kierroksen laatu on täysin sama.

Yleensä 3. sukupolven tasapainovaunemoottori

Vuonna 2017 GM julkaistiin Chevrolet Blot, jonka huipputasoveljet voimat 360 Nm, huippuvoima 150 kW, huippunopeus 8810 pyör/min ja moottorin huippuvirta 400 Arms.

Vähentäjän nopeussuhteessa lisääntyy, ja moottorin nopeus kasvaa lähes kaksinkertaiseksi. Kun nopeus kasvaa, tasavalkenjohtimen käytön ihoefekti kasvaa korkealla nopeudella, mikä johtaa vaihtovirtaresistanssin kasvuun.