驅動計米器率背后的“隱形力量”

　　除了低電阻銅繞組和強大的永磁體，定子和轉子鐵芯的性能和效率驅動計米器深。計米器不斷挖掘效率潛力，盡可能降低損耗，探索定轉子鐵芯的材料和疊片工藝，滿足電動汽車不斷變化的需求。那么硅鋼片和層壓工藝是如何發展的呢？《EME》雜志關于鐵芯發展趨勢和國內硅鋼片企業近年來發布的新計劃的內容可以給出一些答案。

　　定子和轉子鐵芯在隨時間變化的電流磁場中會產生渦流感應電流，從而發熱造成損耗(俗稱鐵損)，降低計米器的效率。

　　降低鐵損的方法是使用盡可能薄的硅鋼片，限制窄片之間的渦流，增加電路的電阻，從而降低渦流和鐵損。這也是為什么計米器沒有采用整體鐵芯，而是由涂有絕緣漆的層壓硅鋼片制成。

　　雖然工業計米器硅鋼片通常采用0.35至0.5mm厚的鋼材，但驅動計米器的趨勢是使用更薄的硅鋼片，以減少渦流損耗。很多企業已經開發了0.2mm的硅鋼片，還在開發更薄的硅鋼片。

　　問題是計米器設計復雜的根源在于關鍵參數需要相互平衡。所以整個行業不可能定義一套標準的簡單規則來制作不同類型計米器的硅鋼片。面對定子低鐵損、轉子高強度的要求，硅鋼片企業需要提供不同的解決方案。

　　對于永磁同步計米器來說，較薄的硅鋼片機械強度可能無法滿足20000轉/分，高速計米器的要求。馬鋼曾指出，在充分考慮計米器中驅動計米器的定子和轉子的實際功能后，既考慮降低定子損耗，又考慮轉子在高速下的強度和高周疲勞，馬鋼分別制造了定子材料和轉子材料，高磁感薄硅鋼，M27HV1400和600MPa高強度硅鋼。

　　與永磁同步計米器特別注重渦流損耗不同，感應異步計米器對這種損耗不太敏感，所以可以使用較厚的硅鋼片，一般為0.35mm厚。

　　軸向磁通計米器和橫向磁通計米器的磁通路徑不同，有時磁感應線在三維空間中運動。在這種情況下，可以使用軟磁復合材料或其他3D通量材料。

　　計米器，具有非常高的功率和扭矩密度，對硅鋼片的要求特別高。電氣制造商指出，這種性能通常被設計為在更高轉速下運行的緊湊型計米器，這導致了更高的內部開關頻率和更大的機械應力。更高的頻率導致更大的損耗，這bixu通過鋼中更好的磁性來補償，而更高的機械應力會導致塑性變形和疲勞，因此需要更強的材料來抵抗這些力。

　　為了獲得高磁導率，bixu限制鋼的合金含量，這使得將鐵損保持在zui低更具挑戰性。然而，根據鐵芯制造商的說法，即使在低合金含量的鋼中，也可以通過減少鐵芯的厚度來減少損耗，盡管不可能實現高強度。

　　疊片模具專家指出，在過去的十年中，為了追求更高的效率和更高的轉速，采用了自粘合來保證鐵芯疊片結構的完整性，解決超薄硅鋼片更難疊片和裝配的問題。

　　zui薄的牌子更難加工層壓。例如，當厚度小于0.25mm時，層間的緊密連接更難實現。對于給定的鐵芯高度，需要層壓更多的硅鋼片，因此精細化學加工需要更長的時間。

　　層壓技術向前發展，這是由于對緊湊性和降噪減振的需求。通常，層壓方法主要包括鉚接、激光焊接等。而超薄硅鋼片很難形成鉚接點，激光焊接也會產生局部導通，對計米器性能不利。這個時候，自粘就成了一個很有吸引力的替代品。

　　自結合方案有兩種主要的結合技術:點結合和完全結合。顧名思義，點膠只是將每一片硅鋼片固定在膠點所在的相鄰位置，所以不如quanmian粘接牢固穩定，可以生產出公差非常精細，機械穩定性高的鐵芯。

　　這種方案提供了很大的設計自由度，允許zui薄的硅鋼片和zui嚴格的公差，不考慮焊接和鉚接點，不改變基材的性質，鋼保留了理想的磁性。而且具有機械穩定性、降噪減振的優點。

　　某電工鋼生產企業表示，預計更薄更強的硅鋼片將繼續發展，自粘技術將有更大的市場空間。如果它們的成本足夠低，制造速度足夠快，就可以替代鉚接和焊接。

　　在國內，去年9月，TISCO新能源汽車drive計米器快速自粘涂層產品與薄規格電工鋼一起下線。產品厚度小于0.3mm，既減少了電工鋼加工帶來的性能損失，又提高了鐵芯剛性和可驅動的計米器性能。由于鍵合時間小于1分鐘的快速鍵合特性，更適合驅動計米器鐵芯的高速沖壓工藝，具備工業應用條件。

　　寶鋼開發了驅動普通AV、gaoxiaoAHV、高磁感APV等新能源汽車用計米器鋼產品，厚度從0.35mm到ji薄0.20mm，涂層有H(含鉻)、M(無鉻環保)、Z(自粘)。自粘Z涂層可以避免鐵芯鉚接焊接時應力和層間短路對硅鋼片中產生的計米器的不利影響，提高計米器的效率，噪音降低3dB。