车用驱动电机技术发展
汽车驱动电机技术发展趋势
汽车驱动电机技术发展趋势好吧，咱们今天聊聊汽车驱动电机的那些事儿。
汽车技术真是飞速发展，尤其是电动汽车的普及，简直让人眼花缭乱。
听说，未来的车子会像“变形金刚”一样，电机技术可不是一般的发展。
电动机就像一位勤奋的工作者，安静却强劲地驱动着我们的日常出行。
说到这里，有人可能会问，电动机到底有什么新花样？嘿，这个可有的聊了。
电动机的效率提升让人咋舌。
现在的电动机就像那种拼命减肥的人，越减越轻，效率越来越高。
你想啊，传统的燃油车可能在油箱里“吼吼”叫，能耗高得惊人。
可电动汽车的电机就不一样了，越跑越省电，简直是省钱小能手。
你是不是也想问，怎么会有这样的进步呢？这背后可是有一群科学家在拼命琢磨呢。
他们把材料技术和制造工艺都提升到了一个新的高度，真是让人佩服。
现在的电动机体积越来越小，重量越来越轻。
想想以前那种笨重的电机，恨不得把整个车身都撑起来。
现在嘛，轻巧得像羽毛，装在车里反而让整车的设计更加灵活。
设计师们就像在玩拼图，轻松把电机安放在不同的地方，最大限度地利用空间。
这种小巧玲珑的设计，真是让人惊叹。
车主们开车出门的时候，再也不怕没地方放东西了。
不仅如此，电动机的智能化也是一大趋势。
你知道吗，现代的电动机已经不再是那种“一根筋”的家伙，它们变得聪明得多。
能根据不同的驾驶条件和需求自动调整工作状态，简直就像在跟车主对话。
开车的时候，有种车在心里懂你的感觉，真是太酷了。
未来的电动汽车就像有了自己的小脑袋，开起来更轻松更有乐趣。
再说说续航问题。
以前电动车常常让人提心吊胆，生怕半路没电。
不过现在的电动机续航能力大幅提升，像个超级马力选手，奔跑起来根本不在话下。
新一代的电池技术也为电动机提供了强有力的支持，电量更持久，续航更稳定。
就算长途旅行，也能放下心来，开得舒心。
充电速度也是个不得不提的亮点。
想象一下，原来充电得跟等公交似的，等得心急火燎。
现在充电速度提升了，短短的时间就能补充大量电量，简直像是给电动车“喝咖啡”，瞬间提神。
新能源汽车驱动电机技术研究
新能源汽车驱动电机技术研究新能源汽车是近几年来快速发展的领域。
与传统内燃机驱动汽车相比，新能源汽车有着更优秀的环保性能，减少了对自然环境的污染，也是解决气候变化问题的一种手段。
随着政府各种政策的支持，新能源汽车的销售量也在逐年增加。
而随着电动汽车的普及，驱动电机技术的研究也变得越来越重要。
一、电动汽车的驱动电机技术发展历程电动汽车的发展前景一直备受关注，但由于电动汽车的驱动电机技术一直较为落后，限制了电动汽车的发展。
而在长期的发展中，驱动电机技术也经历了几个阶段的发展。
1. 直流电机阶段最早的电动汽车使用直流电机作为驱动电机，这种电机通常是由可逆的电池组提供动力，在使用过程中具有很高的效率。
但是，直流电机需要使用大型的电容器存储电能，使得电机效率受到了较大的限制。
2. 交流电机阶段随着电子技术的进步，现代的电动汽车大多采用交流电机作为驱动电机，这种电机相对于直流电机来说，功率密度更高，效率更高，也更加具有抗干扰技术。
但是，交流电机的控制技术相对而言更加复杂，电机的可靠性也受到了比较严重的制约。
3. 磁共振电机阶段磁共振电机是电动汽车领域的新一代驱动电机技术。
这种电机基于磁共振理论，能够实现高效、高功率且低噪音的驱动效果。
磁共振电机的应用在电动汽车上，具有当世所有电机中最高的功率密度，支持从几马力到几百马力的所有级别的电动汽车，是未来发展的趋势。
二、新能源汽车驱动电机技术的研究现状1. 驱动电机的设计研究电动汽车的驱动电机系统由多种关键部件组成，如电机、电控器、变速器等。
在新能源汽车生产中，为保证驱动电机的实际性能与设计同步，需要开展一系列研究设计工作。
此外，电动汽车驱动电机还是一个系统集成的过程，需要各项技术协同工作，特别需要加强底盘、悬挂、转向等配套技术工作的研究。
2. 驱动电机的控制研究电动汽车驱动电机的控制系统是整个汽车系统的关键部件之一。
目前，通过动态系统模型的分析和仿真，大量研究表明，通过优化和改进控制算法、提高控制精度，可以改善电动汽车动态性能和经济性能，降低能源消耗和排放量。
我国新能源汽车驱动电机产业发展现状及趋势研究
我国新能源汽车驱动电机产业发展现状及趋势研究目录一、内容概览 (2)1.1 研究背景与意义 (2)1.2 国内外研究现状综述 (3)1.3 研究内容与方法 (5)1.4 论文结构安排 (6)二、我国新能源汽车驱动电机产业发展概述 (8)2.1 新能源汽车驱动电机技术发展历程 (9)2.2 我国新能源汽车驱动电机产业市场规模 (10)2.3 我国新能源汽车驱动电机产业竞争格局 (11)三、我国新能源汽车驱动电机产业发展现状分析 (13)3.1 驱动电机类型及技术路线分析 (14)3.2 驱动电机主要生产企业及产品分析 (15)3.3 技术创新与研发投入情况分析 (16)3.4 存在的问题与挑战分析 (17)四、我国新能源汽车驱动电机产业发展趋势预测 (18)4.1 市场需求预测 (19)4.2 技术发展趋势 (20)4.3 政策环境展望 (21)4.4 产业链协同发展前景 (22)五、结论与建议 (23)5.1 研究结论总结 (25)5.2 对产业发展的建议 (26)5.3 研究局限与未来展望 (27)一、内容概览随着全球气候变化和环境污染问题日益严重，新能源汽车作为低碳、环保的交通工具，受到了各国政府和市场的高度重视。
我国新能源汽车产业在国家政策的支持下，取得了显著的发展成果，其中驱动电机作为新能源汽车的核心部件之一，其产业发展现状及趋势备受关注。
本文档将对我国新能源汽车驱动电机产业发展现状进行详细分析，包括产业规模、技术水平、市场需求等方面的现状；同时，通过对国内外驱动电机产业发展趋势的研究，探讨我国驱动电机产业未来的发展方向和战略选择。
在分析现状的基础上，本文档还将提出一些建议，以期为我国新能源汽车驱动电机产业的发展提供有益的参考和借鉴。
1.1 研究背景与意义随着全球能源结构的转型和低碳经济的发展，新能源汽车作为未来汽车产业的重要发展方向，正受到各国政府和企业的高度关注。
新能源汽车产业已经进入了快速发展的阶段，特别是驱动电机作为新能源汽车的核心部件，其技术水平直接影响到整车的性能和经济性。
新能源汽车驱动电机发展现状背景和意义
新能源汽车驱动电机发展现状背景和意义1. 新能源汽车的兴起随着全球环境问题的加剧和对能源稀缺性的担忧，新能源汽车作为一种替代传统燃油汽车的可持续发展解决方案，得到了越来越多国家和地区的关注和支持。
新能源汽车主要包括纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车，这些车辆不仅在减少环境污染和缓解对传统能源依赖方面具有独特的优势，还具备更高的能源利用效率和更好的驾驶性能。
2. 驱动电机在新能源汽车中的重要性驱动电机是新能源汽车的核心部件，是实现车辆动力驱动的关键组成部分。
与传统燃油汽车的内燃机相比，驱动电机具有高效、低噪音、无污染排放等优点，是新能源汽车能够实现零排放运行的重要技术支撑。
因此，驱动电机的发展状况直接影响新能源汽车的性能和市场竞争力。
3. 新能源汽车驱动电机发展现状3.1 磁性材料与电机效率提升磁性材料是驱动电机的核心材料之一，对电机的工作效率和性能起着重要作用。
目前，钕铁硼磁钢是新能源汽车驱动电机中使用较多的磁性材料。
随着磁性材料技术的进步，新材料的开发和磁性材料的优化设计，驱动电机的效率得到了显著提升。
3.2 电机控制技术的不断创新电机控制技术是驱动电机的关键技术之一，它直接影响电机的运行效果和性能稳定性。
目前，常用的电机控制方法包括直流电机控制、交流电机控制和无传感器电机控制等。
随着电子技术和计算机技术的不断发展，电机控制技术也在不断创新，使得驱动电机的响应速度更快、效率更高。
3.3 驱动电机的轻量化设计新能源汽车需要具备更高的能源利用效率和更好的续航里程，而电机的体积和质量是影响能源利用率的重要因素。
因此，驱动电机的轻量化设计成为提高新能源汽车性能的重要手段之一。
通过使用轻量化材料和优化结构设计，驱动电机的质量和体积得以降低，进而提高新能源汽车的整车性能。
4. 新能源汽车驱动电机发展的意义4.1 环境保护与能源节约新能源汽车驱动电机的发展使得汽车排放减少，有助于改善空气质量和减少温室气体排放，为环境保护作出贡献。
电动汽车用驱动电机系统现状及发展趋势
电动汽车用驱动电机系统现状及发展趋势我国汽车工业的发展面临着来自能源安全、环境保护和气候变化等可持续发展要求的多重挑战。
随着近几年汽车保有量的快速增加，汽车能源消耗增长呈现加速趋势，进一步加剧了我国石油供需矛盾。
在当前石油资源日益紧张，价格不断攀升的国际形势下，发展电动汽车特别是混合动力汽车是缓解我国石油资源短缺现状的有效途径，也是增强我国汽车工业核心竞争力的重大战略举措。
经过“八五”、“九五”规划的实施，特别是“十五”国家863电动汽车重大专项,我国已实现了官、产、学、研的资源整合,具有了电动汽车用驱动电机系统自主研发能力。
在国家“三纵三横”总体布局中(如附图所示),驱动电机及其控制系统被列为“三横”中的共性技术之一。
附图国家“十五”电动汽车重大专项布局示意2 电动汽车用驱动电机系统的特点及分类电动汽车对驱动电机系统的要求至少包括：（1）基速以下输出大转矩，以适应车辆的启动、加速、负荷爬坡、频繁起停等复杂工况；1/ 5（2）基速以上为恒功率运行，以适应最高车速、超车等要求；（3）全转速运行范围内的效率最优化，以提高车辆的续驶里程；（4）结构坚固、体积小、重量轻、良好的环境适应性和高可靠性；（5）低成本及大批量生产能力。
电动汽车最早采用了直流电机系统,特点是成本低、控制简单,但重量大,需要定期维护。
随电力电子技术、自动控制技术、计算机控制技术的发展,包括异步电机及永磁电机在内的交流电机系统体现出比直流电机系统更加优越的性能,目前已逐步取代了直流电机控制系统。
特别是借助于设计方法、开发工具及永磁材料的不断进步,用于驱动的永磁同步电动机得到了飞速发展。
电动汽车中常用的交流电机主要有异步、永磁、开关磁阻三大类型，其特点如表1所示。
表1 电机比较其中,异步电机主要应用在纯电动汽车(包括轿车及客车),永磁同步电机主要应用在混合动力汽车(包括轿车及客车)中,开关磁阻电机目前主要应用在客车中。
特别是,由于具有高效、高功率密度的特点,目前在混合动力轿车中采用的基本都是永磁同步电2/ 5动机。
车用驱动电机技术及发展趋势
车用驱动电机技术及发展趋势1. 引言在当今这个飞速发展的时代，汽车行业正经历着一场翻天覆地的变革。
你想想，没多少年之前，大家还在讨论着油价和加油站，而现在，电动车却逐渐成为街头巷尾的“新宠”。
这其中，车用驱动电机作为电动车的“心脏”，可谓是功不可没！今天我们就来聊聊这项技术的点点滴滴，顺便展望一下未来的那些“新花样”。
2. 驱动电机的基本概念2.1 什么是车用驱动电机？说到驱动电机，简单来说，它就是把电能转化为机械能的“魔法师”。
想象一下，你踩下油门，电机就像听到号令的战士，迅速响应，给你源源不断的动力。
电机的性能好坏，直接关系到你能不能在赛道上狂飙，或者在城市里悠闲地溜达。
2.2 驱动电机的工作原理其实，驱动电机的工作原理并不复杂。
它主要是依靠电流在磁场中产生的力量来运转。
你可以把它想象成一对“跳舞的朋友”，他们在舞池中转圈，配合得天衣无缝。
随着电流的变化，电机转速和扭矩也会随之变化。
就像开车的时候，你要是想快点，就得踩油门；要是想慢下来，那就得轻轻松开。
简单吧？3. 车用驱动电机的发展历程3.1 从无到有，逐步演变回顾历史，早在19世纪末，电动汽车就已经开始萌芽。
那时候的驱动电机可是个稚嫩的小孩，功能单一，效率也不高。
到了20世纪，随着科技的进步，电机技术开始突飞猛进，渐渐成了现代汽车不可或缺的一部分。
就像一颗种子，慢慢发芽，逐渐长成参天大树。
3.2 现如今的高科技如今的驱动电机，早已不是过去那种“扭扭捏捏”的角色。
现在的电机效率高、体积小、重量轻，简直是汽车界的“超模”！尤其是永磁电机，因其优异的性能，广泛应用于各种电动车中。
像特斯拉这样的企业，正是凭借高性能的驱动电机，搅动了整个汽车市场的风云。
4. 未来的趋势4.1 智能化与电气化未来的车用驱动电机，将会更加智能化。
想象一下，电机可以通过传感器实时监测车辆状态，自动调整工作模式，简直是个“聪明的助手”。
这样一来，驾驶体验将更加平顺，省电又省心。
电动汽车用电机的国内外发展状况及发展趋势
交流三相感应电动机的不足：
交流三相感应电动机的耗电量较大，转子容易发 热，在高速运转时需要保证对交流三相感应电动机 的冷却，否则会损坏电动机。
交流三相感应电动机的功率因数较低，使得变频 变压装置的输入功率因数也较低，因此需要采用大 容量的变频变压装置。交流三相感应电动机的控制 系统的造价远远高于交流三相感应电动机本身，增 加了电动汽车的成本。并且调速性也较差。
永磁无刷直流电动机在恒功率模式下，操纵复 杂，需要一套复杂的控制系统，从而使得永磁无刷 直流电动机的驱动系统造价很高。
2.3交流三相感应电动机
交流三相感应电动机优点： 交流三相感应电动机是应用得最广泛的电动机。
其定子和转子采用硅钢片叠压而定子之间没有相互 接触的滑环、换向器等部件。结构简单，运行可靠， 经久耐用。交流感应电动机的功率覆盖面很宽广， 转速达到12000～15000r/min。可采用空气冷却或液 体冷却方式，冷却自由度高。对环境的适应性好， 井能够实现再生反馈制动。与同样功率的直流电动 机相比较，效率较高，质量减轻一半左右，价格便 宜，维修方便。
2.电动汽车用电动机的种类和控制方法 2.1有刷直流电动机
主要优点：控制简单、技术成熟。具有交流电机 不可比拟的优良控制特性。在早期开发的电动汽车 上多采用直流电动机，即使到现在，还有一些电动 汽车上仍使用直流电动机来驱动。
缺点：存在电刷和机械换向器，不但限制了电机 过载能力与速度的进一步提高，而且如果长时间运 行，要经常维护和更换电刷和换向器。由于损耗存 在于转子上，使得散热困难，限制了电机转矩质量 比的进一步提高。
转速不受机械换向的限制，如果采用空气轴承或 磁悬浮轴承，可以在每分钟高达几十万转运行。永 磁无刷直流电动机机系统相比具有更高的能量密度 和更高的效率，在电动汽车中有着很好的应用前景。
电动车电机发展趋势
电动车电机发展趋势
电动汽车电机驱动系统的发展趋势。
1、驱动电机本题永磁化
永磁电机具有高转矩密度、高功率密度、高效率、高可靠性等邮电。
我国具有世界最为丰富的稀土资源，因此高性能永磁电机是我国车用驱动电机的重要发展方向。
2、驱动电机高速化，回馈制动范围宽广高效化
通过提高电机的工作转速，减小电机的体积和质量，进而拓宽回馈制动的范围，采用适当的变速系统及控制策略，可以使回馈制动的允许范围拓宽而适应更多工况，使整车节能更加有效，延长行车里程。
3、驱动电机控制数字化，专用芯片及数字信号处理器的出现，促进了电机控制器的数字化，提高了电机系统的控制精度，有效减小了系统体积，如采用高功能集成模块、新型薄膜电容一体化技术。
4、驱动电机系统继承化
通过电机集成(电机与发动机集成或电机与变速箱集成)和控制器集成，有利于建校驱动系统的重量和体积，可有效降低系统制造成本，如动力传动一体化部件，包括电机、减速齿轮、传动轴等等。
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• 喷油冷却
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三、发展趋势
• 高工艺设计要求
• 提高产品设计的工艺性（便于加工/装配）；
• 结构件本身的工艺性 • 整体装配的工艺性 • 接线盒的装配结构
• 使用更好的工艺保证电机的性能/质量；
• 机器自动下线 • 转子灌封 • 定子浇环氧封装
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• 设计理念3——可变磁通电机
铝镍钴
烧结钕铁硼
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• 设计理念4——Halbach阵列电机
高磁密 强磁势
磁钢用量大
磁钢制作较复杂
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• 设计理念5——非对称磁极
1. 减小饱和程度； 2. 增加单方向Lq电感
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• 设计理念6——非均匀气隙设计技术
• 转子； • 定子；（较少应用） • 特点1：有效降低齿槽转矩/转矩脉动 • 特点2：有效降低反电势的谐波分量
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四、我们的现状
• 基础技术研究不够深入
• 转子铁心的制造
• 叠压系数的控制与铁耗的关系；
• 转子灌封——工装以及工艺参数
• 冷环氧灌封； • 环氧模塑料灌封；
• 转子整体充磁技术
• 充磁参数对磁性能的影响； • 充磁效果的在线检测、质量控制；
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• 更好的电磁设计
• • • • • • 更高磁阻转矩分量 更宽的弱磁调速范围 更小的电流 更高的转子可靠性 更小的磁钢涡流 更高的效率
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三、发展趋势
• 强散热能力
• 冷却结构——水道
• 低水阻 • 大散热面积
• 电机内部结构
• 和壳体的良好接触 • 铜耗产生热量到铁心的良好传递
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四、我们的现状
• 基础技术研究不够深入
• 定子铁心的制造
• 叠压系数的控制与铁耗的关系； • 退火处理与铁耗的关系；
• 绕线、嵌线技术研究
• 线圈的现状对定子参数的影响； • 嵌线方法技术对定子参数的影响； • 机器自动下线：？？？
• 浸漆的工艺参数研究
• 真空压力浸漆：粘稠度，真空度，压力， • 批量化浸漆技术：？？？
磁感（T） B50 1.69 1.65 1.66
屈服点 （Mpa） 355 410 700
硬度 （Hv1） 200 210 230
上表数据摘自韩国POSCO钢铁公司产品册
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2.2 永磁体
• 高温度特性
• 高温下的内禀退磁曲线 • 高温下的退磁曲线
内禀退磁曲线 Hk’ Br B
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• 硅钢片
• • • •
定子冲片，转子冲片 无取向硅钢片，取向硅钢片 低铁损硅钢片，高磁感硅钢片 超强机械性能硅钢片
• 永磁体
• 高矫顽力，高耐温 • 耐腐蚀涂层、镀层
• 电磁线 • 绝缘材料
• 绝缘纸 • 绝缘套管 • 绑扎带、线
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2.1 硅钢片
• 定子冲片
• • • • • • • 低铁损； 高饱和磁密； 高磁导率； 镀层的绝缘性； 加工工艺性； 耐腐蚀性； 其他；
2.4 绝缘材料
差
• 绝缘纸 • 玻璃漆管 • 槽楔 • 绑扎线 • 塑料
• 热固性塑料 • 热塑性塑料
好
绝缘层和玻璃纤维管的结合度
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一、设计制造技术的发展 二、主要原材料的发展 三、发展趋势 四、我们的现状
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三、发展趋势
退磁点 Hk
内禀退磁曲线的方形度
退磁曲线
退磁曲线的线性度
高Hcb，高Hcj 低温度系数
H
Hcj
Hcb
0
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国内某厂家
Honda CIVIC磁钢
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2.2 永磁体
• 磁材及镀层耐氧化腐蚀能力
• 磁材的低失重特性； • 镀层的耐摩擦性； • 镀层的绝缘性；
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谢谢大家关注！
11
12
• 设计理念7——转子分段斜极技术
13
• 定子机器下线技术
Honda本田
Honda本田
Toshiba东芝
14
• 整体充磁技术提高电Fra bibliotek装配效率； 降低生产成本；
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• 转子灌封
环氧灌封->热环氧->冷环氧->环氧模塑料注塑
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一、设计制造技术的发展 二、主要原材料的发展 三、发展趋势 四、我们的现状
• 设计理念1——PRM（永磁磁阻电机）
高磁感 更大的转矩 更高效 更宽的弱磁范围 更小的弱磁电流
弥补铜耗大的缺陷 磁 钢 用 量 小 磁 饱 和 度 低
铜 耗 大
低铁耗 低反电势 高电感
大 凸 极 率
高磁阻转矩分量
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• 设计理念2——其他少用磁钢的技术方案
• 混合励磁电机； • 表面式概念永磁电机的内置式转子；
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三、发展趋势
• 高可靠性，长寿命
• 电气可靠性
• 绝缘性能(绝缘结构，绝缘材料，绝缘处理工艺)
• 机械可靠性
• 耐振动 • 防水防尘
• 耐严酷环境的可靠性
• 接插件 • 电缆线
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一、设计制造技术的发展 二、主要原材料的发展 三、发展趋势 四、我们的现状
低损失高磁通密度 纳米结晶软磁性材料
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2.1 硅钢片
• 转子冲片
• 高磁感； • 高强度/高机械特性；
牌号
27PNHF1600 27PNF1500 35PNT650Y
铁损（W/kg） W15/50 2.25 2.03 8.5 W10/400 14.0 13.3 45.0
• 少Dy，少Tb或无Dy,无Tb的高Hc磁体
• Dy，Tb为重稀土元素，一般来讲其含量越高，磁钢的磁 性能越好。
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2.3 电磁线
• 强润滑性 • 高柔软度 • 高漆膜附着力 • 高耐电晕性能 • 易挂漆性 • 针孔数
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四、我们的现状
• 技术验证研究现状
• 仿真和试验对比的开展
• 电磁性能验证
• 铁耗的对比
• 散热性能验证不足
• 端部绕组和槽内绕组的温差验证 • 其他部位温度的（如轴承）验证
• 机械性能仿真验证不足
• • • • 结构合理性 冷却结构的水阻 结构件的机械安全性 放水防尘性能
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四、我们的现状
• 关键零部件的技术条件研究不够深入
• 硅钢片
• 交流磁化特性与直流磁化特性的区别； • 高速时铁损的计算； • 屈服强度、硬度等的要求；
• 磁钢
• 技术要求粗放型； • 验收标准缺乏；
• 漆包线
• 缺乏技术验证，如耐电晕性能；
2011-12-25
一、设计制造技术的发展 二、主要原材料的发展 三、发展趋势 四、我们的现状
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1.1 设计技术
多物理场耦合仿真设计
• 电、磁、热、机械、控制等
设计理念
1.2 加工工艺技术
定子机器下线 转子的整体充磁技术以及相关技术
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• 多物理场耦合仿真设计
• 设计理念1——PRM（永磁磁阻电机）
磁阻转矩分量较永磁转矩分量大
2011-12-25 上海电驱动有限公司 31
四、我们的现状
• 设计技术研究现状
• 多物理场耦合仿真设计的开展
• 电磁场与热场的耦合 • 结构件机械性能仿真 • 冷却结构的水阻/散热仿真
• 先进设计理念的研究与尝试 • 设计与先进工艺的结合不足
• 机器自动下线和定子槽的设计 • 自动化装配机器和装配结构设计