雙離合器變速器的塑料注塑式轉(zhuǎn)子

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雙離合器變速器的塑料注塑式轉(zhuǎn)子

由于變速器的傳輸空間有限，因此必須縮小雙離合器自動(dòng)變速器（DCT）系統(tǒng)電機(jī)的尺寸。低成本、高生產(chǎn)率是雙離合器自動(dòng)變速器電機(jī)能夠大規(guī)模生產(chǎn)的基本特點(diǎn)。集中磁通式鐵氧體永磁電機(jī)能夠滿(mǎn)足DCT汽車(chē)的需求。由于永磁電機(jī)具有較高的轉(zhuǎn)矩密度，因此鐵氧體永磁電機(jī)能夠達(dá)到與稀土永磁電機(jī)一樣高的氣隙磁通。設(shè)計(jì)集中磁通式電機(jī)最重要的一點(diǎn)是減少漏磁，這需要在電磁泄漏路徑上增加磁通量以減少漏磁，同時(shí)必須減小分段轉(zhuǎn)子鐵心的尺寸使其匹配電機(jī)的尺寸。對(duì)于分段轉(zhuǎn)子鐵心，需要采用復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)來(lái)保持其形狀。由于這些復(fù)雜的結(jié)構(gòu)嚴(yán)重降低了生產(chǎn)效率，因此采用了塑料注塑式轉(zhuǎn)子來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。

采用三維有限元分析（FEA）計(jì)算轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的渦流損耗，分析鋁壓鑄模型。如果電導(dǎo)體位于磁通量變化較小的位置，則該模型的損失很?。蝗绻妼?dǎo)體位于磁通量變化較大的位置，該模型會(huì)產(chǎn)生14W的損失，這對(duì)于機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)能量損失很大。這種損失導(dǎo)致輸出轉(zhuǎn)矩減少約為0.04N·m（額定轉(zhuǎn)矩的10%），且鋁的導(dǎo)電性高于不銹鋼，該損失降低了電機(jī)性能。使用塑料注塑式轉(zhuǎn)子不會(huì)產(chǎn)生渦流損耗和漏磁現(xiàn)象，這是因?yàn)樗芰鲜欠谴判郧也粚?dǎo)電的材料，其熔點(diǎn)較低且容易被處理。與鋁相比，塑料的使用提高了生產(chǎn)效率，但其強(qiáng)度弱于金屬。本文選用屈服強(qiáng)度為160MPa的塑料材料PA6T，并在電機(jī)最大轉(zhuǎn)速為5000r/min、額定電壓為13V且電機(jī)處于最壞情況下對(duì)該塑料注塑式轉(zhuǎn)子的強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表明，該塑料注塑式轉(zhuǎn)子的強(qiáng)度能夠滿(mǎn)足電機(jī)的要求及保證結(jié)構(gòu)的安全需求。

刊名：IEEE Transactions on Magnetics（英）

刊期：2015年第51期

作者：Ji-Min Kim et al

編譯：趙喚