电机性能优劣,电车时代如何衡量?
许多人或许觉得,电机类型决定了其品质高低。
目前应用*广泛的两种电机——永磁同步电机和交流异步电机,尽管外界对它们各有见解,但实则各有千秋,不能仅凭类型来判断。
有人主张,电机的好坏应与性能参数挂钩,如加速、极速和电耗,不论何种电机,这三个指标越高,品质越佳。
然而,极速、加速和电耗并非决定性因素,因为它们背后还有一项关键要素在制约其性能极限。皖南电机价格表
实际上,评价电机好坏的关键在于散热。皖南电机 无论是电车加速性能、持久极速还是节能电耗,都离不开散热的作用。散热既决定了电机的性能上限,也决定了其性能下限。
例如,永磁同步电机对散热极为依赖,因其转子采用永磁体材料,高温下永磁体有退磁风险,且无法恢复。
而交流异步电机,因其转子采用传统线圈绕组结构,在满负荷运行时会产生大量热量,过高温度不仅会融化绝缘材料,甚至可能损坏绕组。
因此,为防止过热,许多车企严格限制电机转速,导致电车无法充分发挥加速、极速等性能;只有提升散热,电机才能突破性能瓶颈,实现更高水平的发展。
那么,如何实现卓越的电机散热?
目前,众多车企正致力于提升电机散热能力,将技术升级重点放在扁线电机、薄片层叠工艺和油冷系统等方面。
扁线替代圆线
相比传统圆线电机,扁线电机在提高约10%工作效率的同时,散热能力也提升了10%,实现了全面优化。
圆线电机中,定子绕组由众多圆铜线组成,对电流的分摊能力有限,空间利用率不高,进而产生更多热量。
扁线绕组通过使用类似矩形的铜条,以简单堆叠的方式填满插槽空间,电流得以在直径更大、表面积更广的扁线上分摊,从而降低发热量。
例如,特斯拉Model 3和Model Y搭载的永磁同步电机就采用了10层扁线绕组,虽然扁线绕组并非越多越好,但其在提升散热的同时,也助力特斯拉实现了低电耗、高极速的优势。
薄片层叠工艺
采用薄片层叠工艺的电机转子结构犹如将无数黄瓜切片拼接而成。车企将转子切成薄片,在减小转子体积的同时,减少电流回路产生,薄片之间通过焊接等工艺连接。
然而,薄片层叠工艺的*大受益者仍是其中的永磁体,因为它对高温*为敏感。只要控制转子温度,永磁体的压力就能降低很多。
例如,比亚迪电机除了采用薄片层叠工艺外,还在转子薄片制作材料中添加了少量硅,改变转子导电能力,从而控制热量。皖南电机
油冷替代水冷
油冷可以深入水冷无法触及的地方,且不导电不导磁,可直接深入电机内部区域,大幅提升散热能力。皖南电机价格表
例如,问界M5的油冷电机平均峰值温度能降低30℃,使电机获得更强的性能上限和持续能力,如零百加速反复加速15次不衰减,长时间高速行驶更稳定等。
总结
国内外众多车企与电机供应商正围绕散热性能推进技术与工艺创新,仍有很大优化空间。部分成果虽已取得,但受限于成本,无法大规模量产。随着相关技术、材料、工艺成本的逐渐降低,电机散热性能将稳步提升,解除“散热”瓶颈后,电机整体性能也将实现质的飞跃。