全球电动化浪潮加速推进,电动车对小型化、高功率、轻量化、低成本电机的需求日益迫切。同时,碳中和、循环经济趋势下,电机回收再利用、降低碳排放成为行业必答题。
为应对挑战,大同特殊钢与日本发条(NHK公司)发挥各自技术优势,以无重稀土热加工磁石为核心,共同打造全新一代电机转子,突破传统烧结磁石局限,实现性能与环保双重升级。
两大创新转子产品
01
高功率+高转速 SPM转子(表面贴磁式)
传统SPM转子用磁体通常以块状坯料制造,随后加工成弧形以适应转子装配,这一过程导致大量材料损耗。针对此痛点,大同制铁提出采用其重型无稀土热加工磁体方案,该材料在磁路几何设计与磁体形态方面具备高度灵活性,并可实现近净成形制造。此外,通过融合NHK的碳纤维增强聚合物(CFRP)强化技术,双方成功实现了高转速运行目标,并构建了能够充分发挥材料特性的转子结构,最终促成该产品的开发。
相较于传统产品,新型SPM转子具备更高的电机输出功率,将通过进一步推进驱动电机小型化,为节能型交通工具的发展提供技术支撑。
SPM转子(剖面模型)
※ SPM转子是指转子表面贴装磁石的电机部件
热加工磁石(近净成形磁石)
02
易拆解 IPM转子(内置磁式)
传统IPM转子中,永磁体通常采用树脂粘接方式固定于转子槽内,回收环节需通过加热去除树脂,该过程伴随大量二氧化碳排放,降低环境影响已成为行业普遍面临的课题。
为应对这一挑战,NHK研发了一种利用板簧弹力固定磁体的新型结构,以实现磁体的便捷拆卸,提升回收效率。然而,板簧的安装需在磁体表面加工沟槽,由此产生的机加工材料损耗又构成新的技术瓶颈。
对此,大同制铁提出了一项针对热加工磁体各向异性工艺特性的独特解决方案:在热成型工序中直接赋予磁体沟槽特征。该技术能够在不显著改变现有工艺流程的前提下,制造出带有板簧安装沟槽的磁体,在保持生产效率的同时大幅降低材料损耗。
IPM转子的磁体固定结构(左),和带板簧组建的热加工磁体(右)
板簧固定IPM转子
※ IPM转子是指磁石嵌入转子内部的电机部件
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