Анализ статус -кво и технических проблем основных компонентов приводного двигателя (статор и ротор)

Анализ статус -кво и технических проблем основных компонентов приводного двигателя (статор и ротор)

Производительность моторного магнитного стального материала, ситуация с текущей

Недимийский железный бор является третьим поколением материалов для постоянного магнита редкоземелью. Благодаря своей высокой коэрцитивности, высокой магнитной энергии и другими характеристиками, он широко используется в энергосбережении, защите окружающей среды и новых энергетических полях. С появлением новых энергетических транспортных средств и разработкой электрификации транспортных средств Neodymium Iron Boron играет все более важную роль.

В области новых двигателей для приводов автомобилей, благодаря их строгим высокотемпературным требованиям к эксплуатации, большинству неодимских железных бора (NDFEB) требуют тяжелых редкоземельных элементов и диффузии границы зерна для повышения их высокотемпературной устойчивости к размагничиванию. В зависимости от различных спецификаций проектирования двигателя приводного двигателя, магнитам NDFEB обычно нуждаются в параметрах производительности, начиная от продукта магнитной энергии (MEP) 42-54 значений до коэрцитивности (HC) между уровнями UH и EH. В этом диапазоне производительности магниты, связанные с туберкулезом, все еще доминируют на рынке.

Тем не менее, с прогрессом и разработкой технологии NDFEB и автомобильной технологии, в то время как производительность магнитов постоянно улучшается, требования к магнитам в двигателях постепенно снижаются, а доля диффузных магнитов DY в движущих двигателях также увеличивается год от года.

В настоящее время диффузионные магниты DY могут соответствовать требованиям производительности приводных моторных магнитов в диапазоне от 44 до 52SH. Конечно, есть также несколько небольших двигателей силовых приводов с относительно низкими требованиями к характеристикам магнитов, такими как 42SH, которые могут использовать тяжелые редкоземельные магниты или магниты с неодимским бором церия.

Благодаря быстрому развитию высокоэффективных, высокоскоростных двигателей, эффект нагрева вихревого тока у магнитов становится все более заметным, что делает магниты с низким уровнем эда. В то время как дизайнеры обычно используют сегментированную сборку магнита с клейкой связью, этот подход страдает от сложных производственных процессов и снижения эффективности материала. В последние годы передовые непрерывные методы обработки стали многообещающим решением для дальнейшего снижения нагрева вихревого тока в магнитах, что привлекло значительное внимание в отрасли.

Neodymium Iron Boron (NDFEB) находится в исследованиях более четырех десятилетий с момента его изобретения, однако исследования по сверхвысокопроизводительным магнитам NDFEB достигли узкого места. Максимальный энергетический продукт тока спекающих магнитов NDFEB приближается к теоретическим ограничениям, что делает дальнейшие прорывы все более сложными. Хотя остается значительное место для улучшения теоретического улучшения коэрцитивности NDFEB, достижение значительных достижений продолжает оказывать исключительно трудные.

Структура стоимости спеченного неодимского железного бора (NDFEB) в настоящее время сталкивается с значительными проблемами. С быстрым ростом новых энергетических транспортных средств в последние годы рыночный спрос на высокопроизводительные магниты NDFEB выросли, что привело к существенному увеличению потребления сырья-особенно редкоземельных элементов, таких как PR, ND, DY и TB. Это привело к резким колебаниям цен и устойчивой инфляции в ценах на редкоземелье. Дисбаланс на предмет предложения по предложению этих ресурсов еще более усугубляет волатильность цен в продуктах NDFEB. Поскольку требования к контролю затрат становятся все более строгими, давление на управление расходами продолжает усилить.

Текущая ситуация и задача моторного эмалированного проволочного материала

Текущие тенденции статуса и разработки: автомобильные двигатели проходили переход от круглоодельного моторного моторного проекта, в то время как в настоящее время испытывают быструю технологическую эволюцию от двигателей с плоским проводным потоком среднего низкого уровня до высокоскоростных моторных двигателей с нефтяным охлаждением. Проводники, используемые в приводных двигателях, также развивались от круглых проводов к плоским проводам, переходя от низковольтной обычной изолированной эмалевой проволоки к высоковольтным, устойчивым к короне, устойчивости к нефтяным водам и низкому потери переменного тока специальные композитные проводники.

Высокое давление и нефтяное охлаждение приводят к модернизации системы изоляции.

Высоковольтная разработка стала ключевой тенденцией в автомобильных двигателях, где передовые системы обеспечивают значительные преимущества для высокоэффективности и быстрой зарядки. По мере того, как двигатели привода развиваются в сторону платформ 800 В и более высокого напряжения, вся система обмотки изоляции переходит от исходной системы нептенциального разбивки (NBD) типа II.

В отличие от традиционных высоковольтных плоских проволочных двигателей, автомобильные двигатели не могут реализовать вторичную изоляцию и защиту короны для целых обмоток. Это требует повышенной сопротивления короны при изоляции электромагнитной проволоки. Специализированные конструкции, такие как провода с низкой диэлектрической эмалью PI, провода с мозоли, и спеченные провода, покрытые эмалью, значительно улучшили значение PDIV электромагнитных проводов, играя решающую роль в предотвращении инициации короны. В последние годы главный отдел усилил усилия по исследованиям и разработкам в области технологии и оборудования для эмалевой проволоки, разрабатывая сверхпрочные пигментированные и устойчивые к устойчивости к устойчивости к устойчивости и устойчивости к устойчивости короны. Эти продукты достигают максимального срока службы устойчивости короны, превышающей 600 часов, демонстрируя более десятикратного улучшения по сравнению с обычными круглыми проводами с покрытием эмали.

Технология нефтяного охлаждения достигла двойных преимуществ: она значительно увеличивает диссипацию намоток, снижает повышение температуры системы и продлевает срок службы моторного обслуживания. Тем не менее, это также создает существенные проблемы, касающиеся совместимости изоляции с нефтяными составами. Хотя устойчивый к нефтяной эмалированной проволоке была успешно разработана и вводилась в массовое производство, противоречивые методологии тестирования и стандарты оценки для совместимости нефти сохраняются по всей отрасли. Балансировать эффективность затрат с техническими спецификациями остается критической задачей, которую мы должны решить.

Высокоскоростная операция представляет собой еще одно ключевое технологическое развитие в приводных двигателях. Поскольку скорость вращения продолжает расти, частота электронных систем управления ШИМ продолжает расти, в то время как потери переменного тока, вызванные эффектом кожи и эффектами близости при обмотке, становятся все более выраженными. В настоящее время только несколько лидеров отрасли разрабатывают специализированные компоненты, такие как нежинусоидальные проводники, проводники LITZ, ошеломленные проводники и композитные шахматные проводники. Эти расширенные конфигурации проводника готовы стать эффективными решениями для решения потерь переменного тока в высокоскоростных двигателях.

Текущая ситуация и вызов вторичного изоляционного материала для моторики

Текущие тенденции статуса и разработки: Поскольку Xioapeng Motors впервые разработал разработку электрического привода масла 800 В в 2021 году, в условиях моторного охлаждения были сделаны значительные улучшения. Между тем, система оценки для систем высоковольтной изоляции на основе SIC постепенно усовершенствована. Потенциальные меры рассеивания тепла для двигателей перешли от периферии ротора статора к внутренней структуре статора. Следующим направлением в автомобильной промышленности будет повышение возможностей надежности и теплового управления системами изоляции. Тем не менее, текущие моторные изоляционные материалы, как правило, демонстрируют теплопроводность между 0,2 ~ 0,3 Вт/мк, что далеко не соответствует требованиям тенденций развития плотности энергии в отрасли.

Промышленность сталкивается с двойными проблемами: одновременно требуя превосходной изоляции от моторных систем, изоляционные материалы остаются основным узким местом в рассеянии тепла, стимулируя стремление сектора к повышенной теплопроводности. Тем не менее, изоляция и рассеяние тепла конфликтуют как противоположные параметры в любом отдельном материале. Более того, при использовании изоляционных материалов критические измерения толщины изоляции и изоляции проводника непосредственно определяют надежность. Эти измерения критически влияют на частоту использования моторных слотов, тем самым ограничивая улучшение производительности. Индустрия особенно ожидает прорывов в композитных изоляционных материалах с превосходной теплопроводности и их применением технологий, включая изоляционные пленки, пропитанные лаки, эмалированные проволочные покрытия, а также соответствующие производственные процессы и оборудование.

Новая структура и новое планирование маршрута процесса и цели двигателя (статор и ротор)

Статор плоской проволоки и технологии производства: внедрение конструкции плоской проволоки в моторных обмотках стало важным отраслевым стандартом. Однако, чтобы эффективно конкурировать, плоские проволочные двигатели должны повысить гибкость и уменьшить потери переменного тока. Обычные конструкции плоского провода не имеют достаточной гибкости, в то время как технология непрерывной обмотки обмотки упрощает образование проволоки и сварки, одновременно устраняя критические шаги, такие как нажатие проволоки, вспыхивание и скручивание, что обеспечивает улучшение гибкого производства. Чтобы решить текущую проблему сложной формирования проводов в рамках существующих процессов непрерывного формирования, отрасль ожидает разработки новых систем непрерывного обмотки с непрерывным формированием с оптимизированным оборудованием к 2026 году. Это позволит решить проблемы негабаритных размеров слота и низких показателей заполнения прорези, фундаментально рассмотрение болевых точек высоких инвестиционных затрат и ограниченной гибкой гибкости в производстве плоского провода. Кроме того, для борьбы с потери обмотки и повышения температуры на рабочей скорости, превышающих 30 000 об / мин, ожидается, что прорывы в специализированных спецификациях слотов и проволочных приложениях с соответствующими производственными технологиями будут достигнуты между 2026 и 2028 годами.

Структура и процесс ротора

По мнению высокоскоростной и недорогой рыночной тенденции, моторному ротору необходимо решить более надежную структуру формы центробежного стресса, и надеется улучшить характеристики распределения высокоэффективной площади моторного мотор с помощью конструкции ротора.

Следовательно, с одной стороны, отрасль необходимо решить недорогие производственные проблемы для обмотки углеродного волокна или аналогичных армированных структур в течение двух лет. Прогнозы в отрасли показывают, что к 2026 году будет разработано оборудование для обмотки углеродного волокна с обработкой углеродного волокна, причем массовое производство ультратированных компонентов углеродного волокна и зрелых процессов сборки, как ожидается, будет достигнуто к 2028 году. С другой стороны, без кибридных технологий, когда с 2025 и 2030-летними технологиями с 20330. Повышение повысит моторную эффективность на более чем 2 процентных точках при высоких скоростях вращения.

Основной материальный процесс процесса и цель разработки и план двигателя

Новый ламинированный базовый процесс маршрута, новая цель разработки материалов моторики и план

· Разработка и применение 600 МПа и более высокая прочность и неэлементная кремниевая сталь с высокой оборудованием.

· Толщина 0,25 мм 1150,1100 и более высокие сорта высокой энергоэффективности, не ориентированная кремниевая сталь, развитие и истончение.

· Разработка и стабильное применение низкой потери железа и высокой магнитной индукции, ориентированной на кремниевую сталь без нижнего слоя или композитного покрытия.

· Высокая стабильность, быстрая самоклеящаяся тонкая спецификация. Неориентированная, тонкая спецификационная разработка продукта, быстрое самоклеивание железа

· Основная высокая эффективность и стабильный прорыв технологий производства.

· Перепроектирование и применение структуры статора для мягких магнитных материалов с несколькими сортами.

Цели исследований и разработок и планы новых материалов магнитной стали

Технологический прогресс материалов NDFEB в основном для повышения производительности магнитов и снижения стоимости магнитов, чтобы получить низкокачественные и высокопроизводительные магниты NDFEB.

С одной стороны, регулируя композицию и оптимизируя микроструктуру для улучшения магнитных свойств магнитов из неодимского железа (NDFEB) или с помощью макроскопической оптимизации конструкции формы, чтобы уменьшить потери вихревого тока и улучшить производительность продукта, мы можем снизить необходимую коэрцитивность магнитов в двигателях. Этот подход также уменьшает потребление тяжелой редкоземельной земли (HRE), особенно из тяжелого элемента HRE TB, в конечном итоге достигая цели развития магнитов с низким или даже нулевым HRE.

В последние годы различные исследовательские институты сокращают использование тяжелой редкоземельной DY и TB в субстрате путем изучения технологий укрепления границ кристаллов и реконструкции границ кристаллов; и постепенно разрабатывать новое поколение низко тяжело редкоземельных, без тяжелых редкоземельных или нерезовых композитных диффузионных материалов для уменьшения использования тяжелых редкоземельных DY и ТБ в процессе диффузии и снижения стоимости магнитов.

С другой стороны, путем разработки технологии применения высокой численности и дешевой редкоземельной земли, LA и Y в NDFEB, использование ключевых редкоземельных элементов PR и ND может быть снижено, стоимость может быть снижена, диверсифицированный спрос на постоянные магнитные материалы в среднем и низком рынке может быть удовлетворена, может быть реализована разница в предложении и спросе на разницу в редкозамных земных ресурсах, и баланс предложений для редких земных ресурсов может быть реализованным.

В ближайшие два года технология NDFEB будет в основном развиваться в следующих аспектах:

· Улучшение и контроль процесса производства железа из неодимского железа, чтобы улучшить консистенцию продукта.

· Уменьшить использование тяжелых редкоземельных элементов. План включает в себя повышение производительности магнитов с низким или отсутствием тяжелой редкоземельной земли; Улучшение производительности диффузионных магнитов DY для замены некоторых диффузионных магнитов ТБ.

· Повышение производительности магнитов с редкозаменными NDFEB с высокой численностью, снизить стоимость сырья и реализовать рациональное использование ресурсов редкоземельных элементов.

· В течение следующих пяти лет разработка технологии Neodyum Iron Boron (NDFEB) будет сосредоточена на двух ключевых областях. Во -первых, сохраняя стабильность производительности, будут предприняты усилия по снижению использования DY и TB в процессах диффузии. Во-вторых, конструкция магнитного материала будет определять приоритет магнитам с низкой индустемостью посредством инновационных структурных конфигураций, которые повышают сопротивление размагничиванию во время эксплуатационных циклов.

3. Цели исследования и разработки и планы для новой эмалированной проволоки

Роль обмотки провода в повышении производительности и оптимизации затрат автомобильных двигателей становится все более заметной. Разработка продуктов электромагнитных проводов будет продолжать сосредоточиться на четырех ключевых требованиях: высокое напряжение, высокая скорость, высокая эффективность и низкая стоимость для автомобильных двигателей. Исследовательские усилия будут решать эти проблемы с помощью трех основных подходов: оптимизация изоляционных структур/материалов, улучшение материалов для проводников и конструкции структуры рафинирования.

В ближайшие два года технология электромагнитной проволоки будет в основном развиваться в следующих аспектах:

· Платформа 800 В является отправной точкой высоковольтных двигателей привода, но ее конечная точка остается неизвестной. Благодаря исследованиям на низко-диэлектрических высокопрочных изоляционных материалах и технологии обработки электромагнитных проводов, постоянно улучшая уровень электромагнитных проводов PDIV и даже сборки статора останется важной темой в будущих исследованиях электромагнитной изоляции.

· В дополнение к улучшению PDIV для сокращения частичного времени разряда двигателя в всех условиях труда, непрерывных исследованиях и разработке очень гибкого и сверхпрочного эмалированного проволоки, а также улучшение срока службы электрического старения статора также являются важными направлениями исследований технологии изоляции электромагнитной проволоки.

· С непрерывным улучшением скорости приводного двигателя потеря переменного тока при высокой частоте и высокой скорости становится все более и более значительным. Разработка таких продуктов, как Liz Wire, комбинированный провод, небольшой плоский провод и их производственный процесс, может помочь уменьшить потерю переменного тока высокоскоростных двигателей.

Исследование и направление разработки электромагнитной проволоки в ближайшие 5 лет:

· Материалы с высокой конфиденциальностью (такие как графеновая медь) вошли в видении автомобильных инженеров, но из-за сложного производственного процесса и высокой стоимости они все еще находятся на стадии небольшого числа прототипов. Ожидается, что за 5-10 лет исследований, разработок и улучшения будет достигнут большой прогресс как в стоимости, так и в технической стабильности.

· Исследование, разработка и применение легких и недорогих материалов для проводников: алюминиевые и медные алюминиевые материалы имеют очевидные преимущества с точки зрения легкого веса в соответствии с той же точкой пропускной способностью; Между тем, с непрерывным повышением тенденции цены на медь будет возможно заменить медную проволоку на алюминиевый и медный алюминий при нанесении обмотков двигателя приводных двигателей.