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火狐体育登入:和骋科技:800V下轴承电腐蚀问题的最优解

来源:火狐体育客户端 作者:火狐体育网官方下载 点击:1 发布时间:2024-05-18 10:49:27

  跟着整车电压渠道从400V升高至800V,转速一路攀升到25000RPM,轴承电腐蚀演化成为一个势必会产生的问题,由此遭到新动力轿车产业链上下游企业的高度重视。

  在NE年代举行的2022 xEV电驱论坛上,一汽、博格华纳、上海电驱动、和骋科技等企业均评论了高压体系下轴电压的风险以及防护机制。NE年代也与专心于轴承电腐蚀处理计划的和骋科技中心团队进行了深化沟通:轴承电腐蚀为什么在近两年杰出性的迸发?它是怎么产生的?哪些防护机制更贴合客户需求?

  和骋科技创立于2013年,其间心团队成员首要来自化工专业、电气化专业、工业企业管理等专业范畴,咱们为了电机防护这一一同的方针,走到了一同。

  和骋科技创始人兼总经理刘焕峰自2001年起担任杜邦我国液体绝缘资料的引入和开发,要点开辟国内变频电机的绝缘体系。2006年,杜邦动力处理计划小组建立,刘焕峰作为新动力轿车驱动电机的牵头人,专心于处理变频驱动下尖峰电压对绝缘体系的影响。他和团队成员在公司内部推出《新动力轿车驱动电机绝缘结构测验规范》现在被职业选用为集体规范。刘焕峰发现,变频驱动带来的次生灾祸不只对绝缘产生影响,而且也深刻影响着轴承。

  历经轨道交通、风力发电、新动力轿车的变频电机体系的防护处理计划及职业规范的研制,和骋团队对国内外变频器的防护机制及其运用有了了解性的了解,在电机防护以及轴承电腐蚀方面也有了愈加深化的研讨,为“护承核”导电环的研制打下了根底。

  2014年至2019年,由于其时国内新动力轿车遍及选用的是低压、低频、低转速的电机,没有遇到轴承电腐蚀问题。但刘焕峰和他的团队深信,在方针和商场的两层推进下,我国的新动力轿车将会迎来迸发期,高转速电机的运用将是必定,轴承电腐蚀问题不可防止。

  历时数年的静静研制和探究,经过数千次实验与功能测验之后,和骋自主研制的“护承核”导电环在2020年根本定型。就在NE年代沟通的当天,载着上万只“护承核”的卡车,从出产车间动身,慢慢驶向300多公里外的南京市。刘焕峰介绍称“现在,‘护承核’已经在新动力抢先品牌的乘用车范畴完结批量装机。”

  谈起“护承核”的特色,刘焕峰和他的团队充溢骄傲,并在和骋的实验室内展现了相关功能测验,从演示实验看,装“护承核”导电环的电机轴电压无论是绝对值,仍是残留率都十分低。在这间实验室内,NE年代看到不少风趣的检测仪器。 和骋工作人员介绍“包括耐久性实验、纤维拉脱力实验、ATF油兼容实验、电机轴电压、动态电阻以及不同温度不同转速模拟实验均可在这个实验室完结。许多测验工装和设备都是具有自主知识产权的。”

  刘焕峰进一步解说称,非绝缘轴承在静态时的电阻一般在1Ω左右,装置国外友商导电环后轴电阻大概在6-20Ω,最低也有3Ω,在刚起步和加减速的时分,就很难起到对轴承的维护作用。因而和骋科技设定的第一个方针是运用“护承核”导电环后轴对地电阻要低于1Ω。在不断重复调整和验证今后,现在 “护承核”导电环触摸电阻降到了0.1-0.3Ω。

  针对国外友商用板和槽多组件将碳纤维紧固的方法,和骋创造性的选用一体化结构,彻底摒弃了有机资料辅佐固定,不只避开了友商的专利,而且在有油环境下运用,导电性也不会下降。

  在“容纳协作,安全牢靠,立异驱动”这一中心价值观的指引下,和骋科技不计较于一时的得失,致力于为客户供给更牢靠的处理计划。“经过自研克己,咱们不只能做出各项功能优于国外友商的产品,而且要推进整个职业降本增效。” 惯性思想使然,有些客户觉得和骋产品呈现时刻比较短,对“护承核”的运用作用有疑虑。但和骋团队深信跟着时刻的推移,客户会有不同的知道。刘焕峰着重称,“咱们的愿景是为电机日益严苛的运用条件,供给牢靠的防护处理计划,要点落真实牢靠上。信任越来越多的客户会知道到咱们人是牢靠的,计划是牢靠的,产品是牢靠的。咱们在实验室依照最高线万千米的严苛条件测验,一切数据都是实真实在的。”

  轴电压在变频电机体系中是一向存在的,本源在于电机的共模电压。而共模电压又因变频器的开关特性而产生,无法防止。轴电压过高将产生油膜击穿,损坏轴承滚珠和滚道,产生运转噪音,影响轴承的运用寿数,严峻的状况会产生轴承抱死,影响电机运转和驾驭安全。

  共模电压的幅值巨细与母线电压正相关,而其频率与变频器的载波频率有关。初代新动力轿车一般选用的是低频低转速的电驱体系,其时润滑油粘度较高,金属之间的油膜较厚,因而轴承很少呈现显着的腐蚀问题。

  “在乘用车轿车范畴,2018年前轴电压根本上没带来问题。而国外从2016年,国内从2018年开端,电机转速提高到16000RPM以上,润滑油的粘度遍及较低,油膜耐电压才能下降,经过2-6万千米整车运转,相继呈现轴承电腐蚀问题。”刘焕峰对NE年代指出这一要害时刻点。

  800V技能的开展无论是各部件体系的呼应仍是可掩盖的车型等级,都在产业链上下游的推进下得到快速开展。SiC功率器材替代IGBT成为800V渠道的标配。

  电驱的四高化双向紧缩了轴承油膜的耐电腐蚀生存空间:更高的电压渠道抬升了轴电压,更大的功率使感应能量更多,高开关频率则使得油膜受进犯频率更高,别的为习惯高转速而变低的润滑油/脂的粘度则使油膜厚度更薄,承受才能变得更差。所以这两年杰出性地迸发了轴承电腐蚀问题。

  2018年后上市的高转速电动轿车、近年推出的800V整车,跟着行进路程的添加,将必定会呈现轴承电腐蚀问题。刘焕峰以为,这是一个简直百分之百会产生的工作,无非是时刻问题罢了。合理的轴承电腐蚀防护办法会成为必定,现在简直每个车厂都面对这个应战。

  一般职业处理轴承电腐蚀问题的思路有三种:1、约束,不让它形成更大的影响;2、阻隔,就像新冠相同,做阻断;3、引导,把危害能量导到大地。

  约束,一般来说是放共模磁环。这对改善体系EMI体现会有必定的协助,但对下降由于共模电压引起的轴承电腐蚀简直没有协助。

  阻断,最简略的方法便是做绝缘。轴承是由于遭到轴承电流危害,换成绝缘轴承,就不会有电腐蚀。但该方法只能处理本身的问题,不能处理体系的问题。感应源头还在,轴电压还在。假如电机前端后端都用绝缘轴承,那电压就会在齿轮箱开释,这样会形成齿面的腐蚀。

  引导,包括导电碳刷、导电油封、导电轴承和导电环。其间导电碳刷在工业范畴用得十分广,可是有用导电面积不高,无法处理高频电流趋肤效应,而且耐磨性差。值得一提的是轿车电机运转时轰动比较凶猛,碳刷是比较简单折断的。导电油封与轴合作只能紧配,不能过盈。紧配尺度大了,抱紧力强,影响电机功率;紧配尺度小了,失掉导电性,尤其是油冷环境,油渗进去今后阻抗会变得大,影响导电作用。导电轴承也因其本身特性,不是轴承电腐蚀问题的最优解。

  和骋科技在2022 xEV论坛上展现的处理计划——“护承核”高导电纤维接地环/棒,可经过纤维的长短调整与轴面的触摸程度。风冷/水冷用的纤维长一些;油冷用的纤维会略微短一些,比较硬、挺,能有用刺破油膜。据刘焕峰介绍,“护承核”导电环所选用的纤维为定制的高导电金属改性纤维,其导电功能远优于国外友商的纯碳纤维导电环,且选用限制入环的方法,不含任何胶粘剂。这些看似不起眼的改善和立异,是“护承核”全寿数周期和牢靠性的要害诀窍。

  跟着对职业知道的加深以及客户需求的进一步深挖,和骋也在不断完善产品结构方式。现在有压装、螺栓装置、导电棒式(伸到轴承里边,经过与轴承内壁触摸,把电泄导掉)等,尺度也能够依据客户需求定制。刘焕峰介绍,“和骋不只仅供给产品,而是根据咱们的专业知识和不断实践验证,为客户供给完好的定制化轴承电腐蚀处理计划。”

  跟着整车对800V和高转速电机运用的添加,导电环迎来更足够的发挥空间。据刘焕峰介绍,和骋科技已拿到超50个新项目,而且积极地扩大产能,临港新建工厂投产后导电环的年产能将从现在的100万只添加到1000万只,同步满意商场需求。


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