電機(jī)鐵芯的沖片粘膠技術(shù)。電機(jī),這里特指的是永磁同步電機(jī),因其物理結(jié)構(gòu)特性,永磁同步電機(jī)是由一層層的硅鋼片疊放起來的,中間帶有容納永磁體以及主軸的開槽。
機(jī)的鐵損來源有兩個,一個叫“Hysteresisloss”,直譯叫磁滯損失,來源是當(dāng)在磁性材料施加磁化力時,材料的分子會排列成特定方向。而當(dāng)這種磁力反轉(zhuǎn)時,磁體內(nèi)部就會產(chǎn)生阻止這個磁力的摩擦,這種摩擦?xí)蔁?,這顯然是電機(jī)不想要的。
目前所有電機(jī)都可以在硅鋼片上做文章,因為電機(jī)的使命是永磁體磁感線參與切割,而一旦磁場會在鐵心內(nèi)部閉合形成渦電流。生成熱量,相當(dāng)于就浪費掉了。這也是所謂鐵耗的來源之一,但電機(jī)設(shè)計有一個權(quán)衡點,就是束縛住永磁體的邊肋寬度越小磁通越飽和磁場效果越好,但如果設(shè)計得太薄了,強度會變差,能看出來下圖這個電機(jī)的槽已經(jīng)非常窄了。
那么如何保證強度呢? 這里多數(shù)車企的硅鋼片采用了一種新型黏膠技術(shù)。而且這種技術(shù)還解決了第二類鐵損來源叫做“渦電流損耗,Eddy Current Loss”,這個很容易理解,導(dǎo)體在非均勻磁場中移動或處在隨時間變化的磁場中時,導(dǎo)體內(nèi)的感生的電流導(dǎo)致的生熱。
很多電機(jī)采用類似榫卯結(jié)構(gòu)的疊片形式,兩側(cè)的突出部會使電機(jī)在整個轉(zhuǎn)子部分產(chǎn)生渦電流,現(xiàn)在多數(shù)電機(jī)都會采用了新型涂膠方式,這樣不用在沖片上打出突出部,這樣渦電流就僅僅在每片沖片上自己轉(zhuǎn),磁通量很小發(fā)熱量就有限,未來這種粘膠方式是主流。
技術(shù)叫做Glue FASTEC,之前一直在日本黑田精工手上,最近也轉(zhuǎn)讓給國內(nèi)的供應(yīng)商了,并且這家國產(chǎn)企業(yè)也對技術(shù)加以改進(jìn),能夠?qū)⑥D(zhuǎn)子的鐵耗進(jìn)一步降低3%-5%。
目前多數(shù)其他領(lǐng)域的電機(jī)對體積和功率密度要求不高,鐵芯硅鋼板厚度減少到0.5毫米就不錯了,使用一種叫做扣點的方式把硅鋼片插起來就可以了。但現(xiàn)在硅鋼片薄了,主流的都在0.25毫米左右。
像這么薄的鋼片,扣點這種類似于榫卯結(jié)構(gòu)的方式就沒法連接了。后來人們想到用焊接或者膠粘的方式,把硅鋼片連接在一起?,F(xiàn)在行業(yè)里電機(jī)轉(zhuǎn)子的焊接工藝在逐漸減少,越來越多的廠家開始思考膠粘。
隨著電機(jī)功率密度的增加,無論是扣點串聯(lián)形成的通路,還是焊接對每一個硅鋼片表面的涂層破壞,都容易在宏觀截面上形成渦流導(dǎo)致發(fā)熱。
膠粘可以形成非常好的隔離層,把渦電流控制在非常小的單個疊片截面上來減小鐵耗。這樣的設(shè)計平均可以提高電機(jī)能量轉(zhuǎn)換效率5%-10%不等,鐵耗也可以降低10%-15%左右,是一個非常大的提升。
國外特斯拉主要用意大利供應(yīng)商EURO Group的黏膠技術(shù)。國內(nèi)有家名叫隆盛新能源的公司也要投入黏膠生產(chǎn)設(shè)備,工藝上是應(yīng)用成熟的日本黑田精工的Glue FASTEC這項專利。
新能源產(chǎn)業(yè)鏈,缺少材料學(xué)方面專利的商業(yè)轉(zhuǎn)化,這是我們行業(yè)內(nèi)需要留意的,法如自動化專注于貼膠設(shè)備,關(guān)注行業(yè)新動態(tài)。
服務(wù)熱線
微信掃一掃