Risposta rapidaL'albero del motore di un veicolo elettrico, o albero del rotore, è l'albero centrale del motore di un veicolo elettrico. Si differenzia da un albero motore standard in tre modi. Di solito funziona cavo, per ridurre il peso e consentire al refrigerante di fluire attraverso il foro. Utilizza acciaio legato temprato e una scanalatura per gestire coppie elevate e inversioni rapide. Ed è bilanciato e radicato entro limiti molto stretti, perché i motori dei veicoli elettrici girano molto più velocemente dei motori industriali. Queste esigenze rendono l'albero del rotore una delle parti più resistenti dell'intera unità di azionamento.
Un motore per veicoli elettrici richiede al suo albero più di qualsiasi motore industriale. Gira più velocemente. Inverte la coppia migliaia di volte al giorno. Fa caldo, poi freddo, poi di nuovo caldo. E l'acquirente lo vuole leggero, per risparmiare autonomia. ILalbero del rotoredeve affrontare tutto questo in una volta. Questa guida spiega come vengono progettati, raffreddati e realizzati gli alberi dei rotori dei veicoli elettrici e come scrivere le specifiche che un produttore di alberi può realizzare.
Una normaalbero motorein una pompa o un ventilatore funziona a velocità costante e con un carico costante. Un albero del rotore di un veicolo elettrico no. Affronta quattro esigenze che un albero normale non vede mai insieme.
Innanzitutto, la velocità. I motori di azionamento dei veicoli elettrici funzionano molto più velocemente dei motori di rete. Un numero di giri elevato moltiplica qualsiasi piccolo squilibrio in grandi vibrazioni. In secondo luogo, le inversioni di coppia. Ogni volta che l'auto accelera o frena con la rigenerazione, l'albero si carica e scarica. Ciò porta alla stanchezza. Terzo, il calore. Il rotore si surriscalda, quindi l'albero deve sopportare o resistere a quel calore. Quarto, peso. Qualsiasi massa sull'albero è una massa rotante e i costi della massa rotante variano.
L'albero del rotore stabilisce anche il traferro tra rotore e statore. Se l'albero si esaurisce, lo spazio cambia mentre gira. Ciò danneggia l’efficienza e aggiunge rumore. Quindi la concentricità non è una bellezza qui. È fondamentale per le prestazioni del motore.
La maggior parte dei motori elettrici utilizzano aalbero rotore cavopiuttosto che solido. L'alesaggio al centro porta due chiari vantaggi.
Il primo aumento è il peso. La rimozione del nucleo rimuove la massa dal raggio più grande della barra. Ciò riduce sia il peso dell'albero che la sua inerzia rotante. Un'inerzia inferiore significa che il motore accelera più velocemente e spreca meno energia accelerando e rallentando. Nel corso di un ciclo di guida, ciò aiuta l'autonomia.
Il secondo guadagno è la funzione. La noia non è uno spazio vuoto. Può trasportare olio di raffreddamento, un filo di risoluzione o un secondo albero concentrico in alcuni layout. Quindi l'albero cavo svolge due lavori, struttura e impianto idraulico, in un'unica parte.
Un foro riduce la rigidità e la resistenza se è troppo grande. Il muro deve essere abbastanza spesso da sopportare la coppia e resistere alla flessione. Una buona progettazione adatta il diametro del foro alla coppia, non al massimo consentito dal materiale. Guanshuo lavora alberi cavi con fori da 3 mm a 50 mm con diametri interni fino a 130 mm, in modo che la parete possa essere adattata al compito.
L'elevata densità di potenza produce calore. Sia i magneti che il nucleo del rotore si riscaldano sotto carico. Se il calore non viene rimosso, i magneti si indeboliscono e il motore declassa. Un albero cavo risolve questo problema trasportando il refrigerante direttamente al centro del rotore.
In una disposizione comune, l'olio viene pompato nel foro a un'estremità. Scorre lungo l'interno dell'albero, assorbe il calore dal rotore ed esce dall'altra estremità. Alcuni modelli spruzzano l'olio attraverso piccoli fori radiali sugli avvolgimenti. Ciò mette il liquido di raffreddamento dove si trova il calore, cosa che il raffreddamento ad aria non può eguagliare.
Affinché ciò funzioni, il foro deve essere pulito, diritto e dimensionato con precisione. Un foro ruvido o decentrato disturba il flusso e l'equilibrio. Questo è il motivo per cui un albero del rotore raffreddato è un lavoro di foratura di precisione, non solo un foro praticato.
L'albero del rotore trasporta l'intera coppia del motore e ogni sua inversione. Ciò richiede un acciaio con elevata resistenza alla fatica che risponda anche all'indurimento. Gli acciai legati portano qui.
| Materiale | Ruolo su un albero EV |
|---|---|
| Acciaio legato 4140 | Forte, resistente, buona resistenza alla fatica. Una base comune per alberi rotori temprati. |
| Acciaio legato 4340 | Ancora una volta maggiore resistenza, per gli alberi più caricati. |
| Acciaio legato da cementazione | Utilizzato dove la scanalatura necessita di una superficie dura e resistente all'usura su un nucleo tenace. |
Il trattamento termico quindi adatta le proprietà. Il corpo è spento e temperato per la forza del nucleo. I perni dei cuscinetti e la scanalatura sono spesso temprati a induzione, quindi la superficie resiste all'usura mentre il nucleo rimane tenace. Guanshuo raggiunge da 42 a 48 HRC su alberi tipici e superiori su superfici che lo richiedono. L'indurimento avviene sempre prima della molatura finale, perché muove il metallo.
La velocità è ciò che rende difficile costruire bene l'albero del rotore. Un piccolo squilibrio innocuo a 1.500 giri al minuto diventa una forte forza di scuotimento a velocità EV elevate. La forza derivante dallo squilibrio aumenta con il quadrato della velocità. Pertanto, l'albero di un veicolo elettrico deve essere bilanciato e messo a terra in modo molto più stretto rispetto a quello industriale.
Tre specifiche lo controllano. Il bilanciamento dinamico mantiene la massa centrata, quindi l'albero non si muove in velocità. Guanshuo bilancia gli alberi con un grado da G0.1 a G0.4. Runout, o TIR, mantiene ogni diametro fedele all'asse. Guanshuo mantiene il TIR a 0,01 mm e spesso a 0,005 mm. La finitura superficiale dei perni, Ra≤0,4 μm, mantiene i cuscinetti silenziosi e durevoli.
Insieme, queste specifiche determinano il rumore, le vibrazioni e la ruvidità, o NVH, del motore. Gli abitacoli dei veicoli elettrici sono silenziosi, quindi qualsiasi ronzio del motore è facile da sentire. Le specifiche rigide dell'albero sono una parte importante del mantenimento del silenzio dell'unità di trasmissione.
L'albero del rotore di un veicolo elettrico utilizza raramente una chiave semplice. La coppia è troppo elevata e le inversioni sono troppo frequenti. Una chiave potrebbe staccarsi. Invece l'albero termina con aspline, un anello di denti assiali che condividono il carico su molte facce di contatto.
La scanalatura collega il motore al riduttore. Poiché trasportano la coppia di picco in caso di inversione, i denti scanalati sono una caratteristica critica per la fatica. Sono tagliati con precisione, quindi spesso temprati, in modo da resistere all'usura e allo sfregamento per tutta la vita dell'auto. UNfatto un passoIl corpo quindi individua la pila del rotore, i cuscinetti e le guarnizioni nei punti prestabiliti lungo l'albero.
Un albero rotore cavo raffreddato, scanalato è uno degli alberi più complessi da costruire. Ci sono due grandi percorsi.
Il primo percorso lavora l'albero da barra piena, quindi fora il centro. Questo è flessibile e si adatta a volumi vari e inferiori. Il secondo percorso unisce due metà formate, spesso mediante saldatura ad attrito, per creare la forma cava con meno lavorazione. Guanshuo utilizza la saldatura ad attrito su alberi in acciaio inossidabile, che consente a due sezioni di diventare una parte resistente.
Qualunque sia il percorso utilizzato, la sequenza finale è ciò che protegge la precisione:
Una specifica per un albero EV richiede più di una specifica per un albero normale. Fornisci a un produttore questi punti per un preventivo accurato.
Se parte di questo è ancora aperto, condividi la potenza e la velocità del motore. Un produttore di alberi con esperienza nei veicoli elettrici può proporre specifiche iniziali sensate e perfezionarle con il tuo team.
Guanshuo Precision lavora alberi rotori cavi, scanalati e raffreddati per veicoli di nuova energia e azionamenti di automazione. Invia i tuoi requisiti di coppia, velocità e alesaggio per un preventivo.
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