电动车

铜提高感应电机的性能

创新技术使混合动力和插电式混合动力汽车受益

随着汽车制造商考虑减少燃料消耗和排放的选择,电力推进变得更具吸引力。从历史上看,内部永磁 (IPM) 电机一直是一种流行的电机设计。它们提供高扭矩密度和高峰值效率,但也有一些缺点。定子损耗可能很大;它们需要昂贵的控制器并依赖稀土磁体材料。IPM 的一个潜在替代方案是感应电机。感应电机已成功用于生产车辆。它们具有可比的扭矩密度和峰值效率以及坚固耐用的设计。感应电机在电机转动时不会受到阻力损失,在高速、低扭矩条件下也不会损失效率,因此非常适合混合动力和插电式混合动力应用。

用铜转子代替铝转子将增加感应电机的优势。铜转子条和端环减少了电气损耗,从而使电机更小、更高效。汽车工程师曾尝试过制造铜转子,但一直在寻找一种高效、高生产工艺,例如压铸。

由于铜的熔化温度要高得多,因此压铸铜比压铸铝更具挑战性。国际铜业协会 (ICA) 和铜业发展协会 (CDA) 意识到改进铸造技术的必要性,并对用于工业应用的铸造铜转子进行了广泛的研究。他们很快发现需要与汽车工程师分享这些信息,并正在积极向运输行业推广铸铜转子。

除了提高效率之外,铜转子还可以提供优于铝转子的经济优势。虽然铝的原材料成本可能低于铜,但采用铸铜转子的电机比采用铝转子的同等电机小 15-25%。这通过减少电气级层压钢的数量和冲压件的数量而节省了大量资金。铜的卓越导热性能也使热管理更容易,这可能是降低整个系统成本的另一个来源。

凭借这些优势,许多制造商正在评估用于未来车辆的铸铜转子感应电机也就不足为奇了。由于 ICA 和 CDA 认识到汽车行业的全球性,他们建立了一个合作伙伴网络和技术专长中心,以帮助工程师和设计师,包括北美、亚洲和欧洲的设施。铜一直被认为是导电的首选材料,这就是它被普遍用于电机绕组的原因。现在,铜业正在为工程师和设计师提供帮助,为混合动力和电动汽车的电机转子带来改进的技术。