【联合电子】650万台电机和它背后的“V效”曲线

近日，联合电子迎来又一重要里程碑——新能源电机累计出货量突破650万台， 其中X-PIN电机品类的出货量也突破90万台，这一数字体现了联合电子在电驱动领域的深厚技术积累和不懈努力。

联合电子以本土化研发和制造优势，率先在行业内推出了完整的电驱动平台化解决方案，覆盖从60kW到400kW的功率范围，形成了BEV、PHEV、HEV等多个应用场景的电机产品系列，并开发了匹配的逆变器、减速器、电源、电桥及多合一产品矩阵。

为了适配客户的装配接口，电机直径覆盖150~235mm，通过变更工装实现在同一条产线生产。平台化开发不仅缩短了客户车型的开发周期，更通过规模化效应持续提升产品的一致性与可靠性。

图1  电机产品图

大扭矩、高效率和低噪音一直是新能源电机努力追求的方向。联合电子围绕这些目标持续突破，回望过去已经出货的650万台电机，联合电子除了在定子绕组上实现了I-PIN向DX-PIN及UX-PIN的迭代进化外，在转子拓扑结构上也不断深耕优化。

V型结构指的是磁钢在转子中的排列形式，转子拓扑经历了“一字型”、“V字型”、“V一型”、“双V型”、“三V型”等发展过程，走出了一条“大扭矩、低噪音和高效率”的“V效”曲线。

表1 永磁电机转子拓扑结构演化路径

图2 三V构型实现的“V效”曲线

“三V型”的磁钢布局相比于其他构型的电磁及结构设计都更加复杂，需要综合考虑电磁性能、NVH表现及转速和强度的影响，但是这种多层结构可以更好地利用磁阻转矩，也有更好的磁场波形。

以某款210直径电机为例，分别针对“双V型”及“三V型”构型设计进行电机性能对比。

表2 “双V型”和“三V型”构型电机性能对比

基于三层磁钢布置的转子拓扑设计，具有更为优秀的凸极率，其磁阻转矩比例达到了66.2%以上。如上表所示，在保持相同的峰值性能前提下，“三V型”构型电机高度减少3.4%，可减少原材料用料，降低成本。若保持在同样的尺寸下，输出扭矩增加4.8%。

另外“三V型”结构能产生更强的磁阻转矩，在高速巡航时也能保持更高的功率输出。

在三层磁钢的调制之下，电机的气隙磁场变得更加正弦，极大抑制了各阶次的谐波，转矩波动及径向力都有显著下降，从源头上降低电磁噪音。工况效率可提升0.32%，同时改善电机NVH性能，噪音降低6~10 dB。如下图所示，相比于 “双V型”构型，“三V型”构型的主要谐波幅值明显降低50%~60%，气隙磁密THD降低50%。

图3 气隙磁密波形

图4 气隙磁密FFT

来源：RIO电驱动

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