新能源汽車驅動電機高速化趨勢分析

發布時間：2023年4月18日 | 文章來源：今日電機 | 瀏覽次數：1,275 | 訪問原文

新能源汽車驅動電機高速化趨勢分析

EV MOTOR

行業內高速電機一般指轉速超過10000r/min的電機。新能源汽車驅動電機高速化，可以提高功率，進而提升汽車動力性，或者保持同樣功率和動力性，同時可以縮小電機體積，降低成本。隨著新能源汽車近些年的更新換代，可以看到國內外驅動電機的轉速一直向高速化發展，見下表（本人不完全統計）：豐田普銳斯（Prius）三代車型轉速逐步提升，國外Lucid Air motors車最高轉速達到了20000rpm，國內長安630/北汽647V（華為三合一）最高轉速達到17300rpm。

但電機高速化也會帶來一些問題，以下五點是我認為需要重點注意的問題：

高速帶來的轉子離心力大

轉子高速旋轉時，沖片和磁鋼都會受到離心力的作用。轉速越高，離心力越大。當沖片上的開孔較多較大時，孔之間的間隙就會比較小。這時在較大的離心力的作用下，沖片體脆弱部分的強度可能超過其屈服強，其變形也可能會影響氣隙變小，從而引起性能變化甚至掃膛。而且釹鐵硼永磁材料抗拉強度很小。所以轉子強度分析是高速電機設計的關鍵之一。

轉子總變形云圖

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轉子總應力云圖

為了適應17900rpm的高轉速，特斯拉Plaid版電機中直接取消了應力脆弱的隔磁橋，采用了轉子護套，這樣還能減少漏磁。采用獨特的機器纏繞碳纖維護套工藝，因為常用的通電線圈加熱護套，較高溫度會使永磁體退磁。雖然碳纖維轉子護套提高了轉速的上限，但碳纖維復合材料的成本及機器纏繞的工藝難度都是一個挑戰。