采埃孚开发出更为紧凑和高效的感应式无磁同步电机- 大数跨境

今日电机

2023-09-02

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汽车和工业供应商采埃孚正在开发一种不需要磁铁的电动机，准备进行批量生产。与现有的所谓他励电动机的无磁概念不同，采埃孚的“I2SM”（转子内感应励磁同步电动机）通过转子轴内的感应励磁器传输磁场能量。据采埃孚称，这使得该电动机“独特紧凑，具有最高的功率和扭矩密度”。

该集团计划在自己的电动驱动平台内提供I2SM技术作为一种选择。然后，乘用车和商用车客户可以在400伏架构或800伏架构的变体之间进行选择，以满足他们各自的应用。后者依靠碳化硅芯片制造电力电子产品。

采埃孚看到了竞争优势

采埃孚将其他励同步电机（FSM）的变体视为所谓永磁同步电机（PSM）的替代品。后者是电动汽车中最常用的电动机。然而，它们是以磁铁为基础的，稀土是必不可少的。

“凭借这款不含稀土的无磁电动机，我们获得了另一项创新，使我们的电力驱动产品组合朝着可持续、高效和资源节约型的移动出行方向发展，”采埃孚首席执行官Holger Klein解释道。他认为“目前没有看到任何竞争对手能够像采埃孚一样紧凑地掌握这项技术。”该公司承诺，与传统的FSM系统相比，感应励磁可以将能量传输到转子的损耗减少15%。此外，PSM电动机，特别是稀土磁体产生的二氧化碳足迹可以减少50%。采埃孚董事会成员Stephan von Schuckmann强调不适用稀土不会影响电动机的尺寸或导致更高的重量。

先进转子设计让电机更紧凑

为确保通过电流而非磁体产生转子中的磁场，在大多数情况下，传统单独励磁同步电机概念仍需滑动或电刷元件，这势必需要干燥的装置空间（即无法采用油冷和需要额外的密封件）。

因此，传统单独励磁同步电机需占据约90毫米轴向空间。在此情况下，通常无法在开发阶段实现永磁同步电机与单独励磁同步电机之间的灵活切换。

为确保单独励磁同步电机具备竞争优势，采埃孚成功弥补了常见的单独励磁同步电机设计的缺陷。尤其值得一提的是，凭借创新的转子设计，采埃孚新式电机的功率密度相比目前技术有显著提高。励磁机与转子的空间整合，优化轴向空间。此外，转子功率密度的增加也有效提升了电机的综合性能。

感应励磁成为关键技术

采埃孚此项创新技术的前提是能量通过感应而非机械接触的方式传输至转子，并通过线圈产生磁场。因此，内转子式感应励磁同步电机无需任何电刷元件或滑环。此外，无需再通过密封使相关区域保持干燥。与永磁同步电机相同，内转子式感应励磁同步电机的转子可通过循环油获得有效冷却。与普通单独励磁同步电机相比，采埃孚此项技术最多可减少90毫米的轴向安装空间。在功率密度方面，此项创新与永磁同步电机均处于更高水平。

采埃孚计划加速内转子式感应励磁同步电机技术开发，并将其作为电驱平台的重要选项之一。届时，乘用车和商用车领域客户均可根据各自情况，在400伏或800伏架构上选用此款电机。

END

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