雙離合器變速器的塑料注塑式轉子

?

雙離合器變速器的塑料注塑式轉子

由于變速器的傳輸空間有限，因此必須縮小雙離合器自動變速器（DCT）系統電機的尺寸。低成本、高生產率是雙離合器自動變速器電機能夠大規模生產的基本特點。集中磁通式鐵氧體永磁電機能夠滿足DCT汽車的需求。由于永磁電機具有較高的轉矩密度，因此鐵氧體永磁電機能夠達到與稀土永磁電機一樣高的氣隙磁通。設計集中磁通式電機最重要的一點是減少漏磁，這需要在電磁泄漏路徑上增加磁通量以減少漏磁，同時必須減小分段轉子鐵心的尺寸使其匹配電機的尺寸。對于分段轉子鐵心，需要采用復雜的機械結構來保持其形狀。由于這些復雜的結構嚴重降低了生產效率，因此采用了塑料注塑式轉子來解決這個問題。

采用三維有限元分析（FEA）計算轉子結構的渦流損耗，分析鋁壓鑄模型。如果電導體位于磁通量變化較小的位置，則該模型的損失很小；如果電導體位于磁通量變化較大的位置，該模型會產生14W的損失，這對于機構來說能量損失很大。這種損失導致輸出轉矩減少約為0.04N·m（額定轉矩的10%），且鋁的導電性高于不銹鋼，該損失降低了電機性能。使用塑料注塑式轉子不會產生渦流損耗和漏磁現象，這是因為塑料是非磁性且不導電的材料，其熔點較低且容易被處理。與鋁相比，塑料的使用提高了生產效率，但其強度弱于金屬。本文選用屈服強度為160MPa的塑料材料PA6T，并在電機最大轉速為5000r/min、額定電壓為13V且電機處于最壞情況下對該塑料注塑式轉子的強度進行驗證。結果表明，該塑料注塑式轉子的強度能夠滿足電機的要求及保證結構的安全需求。

刊名：IEEE Transactions on Magnetics（英）

刊期：2015年第51期

作者：Ji-Min Kim et al

編譯：趙喚