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电机技术哪家强,请来这里看端详——宝马篇


发布时间:2016-12-27 09:42
   宝马汽车是将豪华与运动完美结合在一起的世界品牌,也是高性能豪华运动车的主角之一,并一直延续至今。宝马的全称是巴伐利亚汽车制造厂。它是由一个制造飞机引擎的公司于1916年3月注册的。这家公司第一个成功的产品是由费兹设计的直列六缸发动机,在第一次世界大战时装配在德国战斗机上。德国王牌飞行员恩斯特·乌德特把他们成功的很大一部分归功于宝马的引擎。在新能源汽车领域里,宝马同样有着一流的设计和产品。例如宝马公司自主研发的eDrive混合式同步电动机就是其一。



宝马公司的eDrive混合式同步电动机具有永磁电动机和磁阻电动机优点。宝马公司所研发的是利用含有较少稀土材料的磁体来制造高功率密度和高效率电动机。



上图为宝马公司2012年专利申请文件中的图纸,该图纸显示一种能提高电动机效率的方法——在电动机内,转子除了磁层,还有两组由数个充气转子凹坑组成的磁通感应组。宝马公司专利申请文件N 2012/0267977。



宝马i3汽车配置的驱动电动机重50千克,最大输出功率为125千瓦,功率系数为2.5千瓦/千克;该电动机能输出线性功率,转速范围较高,其最高转速为114000转/分。

虽然对电动汽车而言,改善电池性能是降低电动汽车成本和提高运输效率的主要方法;但改善电动汽车的驱动装置(电动机、动力电子设备、传动机构、热量管理)也能起到非常好的效果。

能匹配到电动汽车上的电动机多种多样,包括直流电动机、交流电动机、感应电动机、永磁电动机、开关磁阻电动机和轴向磁通电动机。除了Tesla和丰田,其他所有主要汽车生产厂商制造的电动汽车均配备永磁同步电动机。值得注意的是,宝马在其Mini-E电动汽车项目的首次试验中,宝马也让试验中的Mini-E搭载了交流电动机。

广义地说来,一个感应电动机就是向电动机的固定外定子线圈输入交流电流,在定子线圈内形成一个旋转磁场,转子绕组受该旋转磁场的感应而产生电流,随着转子绕组电流的产生,转子绕组磁场也随之产生,转子绕组的磁场受到定子磁场的吸引。简而言之,转子的感应电流和随之产生的磁场被定子线圈磁场所吸引,由此让定子旋转并产生扭矩。由此可见,交流感应电动机无需永磁磁铁零件便能让转子转动。



在内部开发和eDrive电驱动技术的战略部署下,宝马集团的目标是为客户提供具有宝马汽车一贯品质的电动汽车驾驶体验,为确保自家产品的动态性能、效率和舒适度更有市场竞争力。



电机在其中扮演另一个重要角色。宝马i和iPerformance车型使用的电机具有较高的体积和重量功率比,能够在高速转动范围内提供线性额定功率并保证出色的效率。这些特性源于特别的设计原则,i产品的设计团队知道如何在大量的设计细节中实现产品的创新。以下是电机制造过程组图。

定子和转子都在巴伐利亚州工厂生产,然后与电机外壳连接,装配线非常灵活,能够执行不同的操作。U形布置确保了灵活性与高效率的结合。在所有的工作站,组件以符合人体工程学的方式递送给操作者。



同时,工作站可调节高度和倾斜度,以适应人体工程学的需要。大部分操作都可以用坐姿或站姿进行,这种特殊方式有助于eDrive电驱动组件的高生产质量。



电机所具备的高输出比和运动特性是基于永磁同步电动机技术不断优化的结果。例如,定子由长达两千米被极度压缩的铜线构成。定子生产要对金属板进行封装和绝缘,然后拉伸切割形成线圈。




金属板通过激光焊接进行接合。转子组件也采用特殊工艺制备。将磁铁装入转子并铆接后,冷却的转子轴无压烧结到加热部件,从而转子磁化,整个制备组装过程被大大简化。





在电机总装的最后阶段,定子首先于150度左右无压烧结进入马达壳体,然后插入转子。

在其它部件都被安装好并在相关功能测试完毕后,完全装配好的电机可以安装到车上了。




宝马的电动机的技术含量非常高,装配精度也是非常高的,相对于国内企业的电动机的设计、研发、制造、装配等工艺均与国外企业有着不小的差距,宝马集团公司经历了近百年的发展,身处工业发展核心区,基础的加工技术、焊接技术、专业人才都是我们无法比拟的,我们所倡导的工匠精神也正是合资企业百年发展后的最好诠释吧!

在电机总装的最后阶段,定子首先于150度左右无压烧结进入马达壳体,然后插入转子。

在其它部件都被安装好并在相关功能测试完毕后,完全装配好的电机可以安装到车上了。

宝马的电动机的技术含量非常高,装配精度也是非常高的,相对于国内企业的电动机的设计、研发、制造、装配等工艺均与国外企业有着不小的差距,宝马集团公司经历了近百年的发展,身处工业发展核心区,基础的加工技术、焊接技术、专业人才都是我们无法比拟的,我们所倡导的工匠精神也正是合资企业百年发展后的最好诠释吧!


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