电动车电机专一讲解.ppt

特种电机及其控制 1 电动车电机 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 凡是注日期的引用文件 其随后所有的修改单 不包括勘误表 或修订版均不适用于本标准 然而 鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本 凡是不注日期的引用文件 其最新版本适用于本标准 GB T70 1 2000内六角圆柱头螺钉GB T93 1987标准型弹簧垫圈GB T230 1 2004金属洛氏硬度试验第1部分试验方法GB T1800 4 1999极限与配合标准公差等级和孔 轴的极限偏差表弹GB T1958 2004产品几何量技术规范 GPS 形状和位置公差检测规定GB T2423 5 1995电工电子产品环境试验第二部分 试验方法试验Ea和导则 冲击GB T2423 10 1995电工电子产品环境试验第二部分 试验方法试验Fc和导则 振动 正弦 GB T2423 17电工电子产品基本环境试验规程试验Ka 盐雾试验方法GB T3077 1999合金结构钢GB T4942 1 2006旋转电机整体结构的防护等级 IP代码 分级 规范性引用文件 特种电机及其控制 2 GB T18387 2001电动车辆的电磁场辐射强度的限值和测量方法宽带9kHz 30MHzQB T1802 1993自行车轮辋GB T5171 2002小功率电动机通用技术条件GB T6739 2006色漆和清漆铅笔法测定漆膜厚度GB T9286 1998色漆和清漆漆膜的划格试验GB T10069 1 2006旋转电机噪声测定方法及限值第一部分 旋转电机噪声测定方法GB T13202 2007摩托车轮辋系列GB T17619 1998机动车电子电器组件的电磁辐射抗干扰性限值和测量方法Q XR1403 2009QC T413 2002汽车电器设备基本技术QC T484 1999汽车油漆涂层Q XR1404 2008电动车用铝合金整体车Q XR1414 2009电动车接插器 特种电机及其控制 3 一 外观方面标准 电机表面应无锈蚀 铁皮轮不能出线生锈现象 碰伤 裂痕 涂覆层应无脱落 引出线应完整无损 铭牌内容字迹清晰 刻模或刻字无变形 一段式打码应无间隔 且清晰无误 螺钉无漏装 无松动 配套螺母能轻松通过 特种电机及其控制 4 二 技术及功能方面标准 电机由定子 转子 及相关辅助件组成1 1定子由铁芯 支架 绕组 霍尔 轴 及导线接插件等组成 特种电机及其控制 5 冲片表面要求平整 光滑 无毛刺 无锈斑 未标准表面处理 按O 处理 保证磁轭的宽度 定子偏摆不能大于0 05mm 铁芯 铁芯是主磁路的一部分 也是绕组线圈产生磁场关键件 其好坏是决定电机效率的关键因素 同时对电机的空载电流 温升 功率及扭矩都有影响 市场上铁芯的材料有很多种 其厂家与标号都不一致 其标号从350 800不等 标号越高的 损耗系数越大 厂家也很多 但是从目前使用情况看 上海宝钢是比较稳定的 我公司现在全面使用上海宝钢470 这应该是性价比最佳的选择 加工要求 性能要求 铁芯同轴度 0 035mm 铁芯材料 宝钢470 电机 特种电机及其控制 6 支架 支架是起固定作用的 其材料好坏及厚度的厚薄都会直接影响到电机运行性能 具体表现在定子的同心度 摆动 抗冲击力的大小及抗腐蚀的关键 从目前给我们加工铁芯的几个厂家看 信质的工艺比较稳定 另外两家比较差 具体情况解析为 支架焊接较差 易生锈 铁皮偏薄 易变形 数据一致性较差 强度必须满足要求铁芯同心度要满足要求 性能要求 钢板Q235 材质 电机 特种电机及其控制 7 绕组 一般绕组的成分为无氧电解铜 其纯度比较高 线径粗细有很多种 我司通常使用直径为0 49与0 51两种 其关键参数为电阻值大小与表皮漆膜的质量 电阻值的大小会影响电机的功率储备 发热 扭矩 效率及电机的饱和深度等电阻值越小越好 漆膜的质量好坏直接会影响电机的绝缘程度 包括匝间短路等 不是漆膜越厚越好而是漆膜一定要均匀适度 必须先浸漆后干燥 内阻越小越好 漆膜要均匀科学 加工要求 绝缘层耐温要求 130 匝间绝缘电阻 200M 性能要求 特种电机及其控制 8 电机轴 电机轴一般材料为40cr 要求要热处理其硬度为22 25 强度要好 要能有抗冲击的能力 牙纹要清晰干净 可拧性要好 加工工艺要好 尤其是中心孔的位置 要求一定要正中 不能偏 否则会影响抗冲击的强度 再有就是设计要合理科学 我们现在用的轴70 是端口直接出线 其缺点为 强度差 导线易压断 中心孔加工比较难等特点 如果改为斜出线 以上的缺点就会迎刃而解 尤其要指出的是要文明生产 我司现在生产的电机轴最多的问题就是a 螺纹受伤较严重 b 螺纹的幅值不够易滑丝 未注尺寸公差按GB T1804 2000中m级执行 不得有毛刺 锐边 锐角 两端攻丝应攻到图纸要求位置 电机轴出线口必须尖角倒钝角 热处理 调质处理 电机轴要求发黑处理 未标注表面处理 按6 3 处理 加工要求 硬度值 HRC22 28 40cr 材质 特种电机及其控制 9 导线 相线 无刷电机一般是工作在低电压大电流状态 为此我们就必须根据这个特点来选择导线 由于是工作在大电流状态 而且电密比较大 一般工业导线电密为6a mm 电动车行业基本上为12a mm 导线发热比较厉害 往往是工作在深饱和状态 为此我们在测量导线时 要求公差一定要正 导线内阻一定要小 外表皮一定要用含氟的材料 且厚度要满足我们的需求 霍尔线主要是传感电压信号所用 它一般不走电流 它需要的是 线强度要高 接触要可靠 为此我们在选择霍尔线时一定要考虑到线皮的强度 正常要求线皮厚度要大于0 2 拉脱力要大于30N 相当于某一根霍尔线要能拉起一只电摩定子 皮薄后 线易损 易折断 线皮含氟不够抗温度变化的能力就差 尤其是高温或者是低温状态时 会有意想不到的情况发生 北方的冬季就有许多线一折就断 此节关键点为 线径 皮厚 材料 强度等 引外露引出线长度与厂家要求相符 线径与厂家要求相符 加工要求 性能要求 耐高温 180 镀锡氟塑料 材质 特种电机及其控制 10 接插件 前一节说过 无刷电机一般是工作在大电流状态 相线有大的电流流过 霍尔线是传感器信号 可靠地将信号输出时特别重要的 有时一个信号没有输出可能会烧毁一辆车 故其可靠接触是第一要务 为此要求相线接插件 材料为磷青铜 既要弹性好又要有强度 接触电阻一定要小 接插件要有一定的厚度 我司要求为0 7 这样接插件的热量就比较小 合格率就高 工作寿命就比较长 霍尔接插件 一般要求厚度为0 5材料易选磷青铜 最主要点是其弹性一定要好 接触一定要可靠 电镀质量一定要好 不能氧化 插件锁定倒钩一定要牢靠 走电流是次要的 在这里可以不考虑 现在行业中很多品牌厂家就指定用某一品牌 我们公司也要向这一方面发展 看起来一开始价格是高了一点 但是综合售后情况来看 这样是绝对有利的 举例说明 速派奇电动车公司就是因为一个接插件接触不可靠而与南京一个大经销商闹矛盾 最后损失很大 关键点为 材料 厚度 弹性 电镀质量 接触可靠性 特种电机及其控制 11 霍尔 霍尔是一个传感器 它是由放大器 磁敏原件 斯密特触发器 集电极开路输出 对霍尔原件的测试一定要注意几个事项 首先要看它稳定的工作温度范围与工作电压范围 其次是注意它的正反击穿电压与某一额定电流的工作温飘和敏感效应 霍尔最容易受漏电与静电击穿的 说以在与霍尔接触期间 一定要注意静电的释放 要注意工作器件的漏电情况 加工要求 成品技术条件满足 工作电压3 24V 电流15mA 关键点为 漏电 静电 电压 温度 灵敏度 特种电机及其控制 12 2 转子 2 1转子主要由 轮毂 导磁环 磁钢及胶组成 特种电机及其控制 13 轮毂 轮毂主要注意以下几个方面铸铝质量 配方一定要科学 我们一般推荐A356料 在配方稳定的情况下 要注意配料过程的一致性 往往一罐料是好的 第二罐料就有问题了 或者是罐的中层以上是好的 下层就有问题了 这样的问题要杜绝 要注重热处理工艺热处理是解决表面及径向应力一种处理方法 低压浇铸的铝轮其表面及径向有一种应力 在这种应力的作用下 其表面结构是凌乱的 具体表现为抗冲击力比较差 强度 硬度一般都不能满足客户需求 现在的情况是 由于纯A356材料比较软 易变形 为了增加硬度要加很多硅 这样有了硬度强度又不够了 这是个矛盾 一定要注重加工工艺在客户反馈的裂开轮子中 我们发现除了配方或材料问题外 很多是反映加工工艺的事项 如 轴向方面 我们要求轮子的壁厚一般为3 5mm 而有问题的轮子为一边是4 5mm一边只有2 5mm 严重偏边 从而影响轮子的抗冲击力 径向方面也就是直径两端一边厚 一边薄 生产管控1 螺丝孔的深度不一 攻丝时丝牙没有到底就回牙 造成在生产时有很多螺丝打不到底 有些直接就断在螺丝孔里面 在分公司遇到象这样的轮子就直接报废了 因为他们没有办法打孔攻丝 2 加工车铁圈时 偏边很厉害 铁圈是导磁用的 在我们设计过程中我们都称之为导磁环 如果因加工过程车偏了 导致某一边或一段铁圈厚度低于磁钢1 5倍时 铁圈就会磁饱和 从而抑制了电机的磁性能 3 低压在压铸时 没有对模具进行保养 造成滑块与上模有较大间隙 有许多轮子打出来以后就偏了很多 加工过程中没法车完整 报废又可惜 实际上这些问题我们都是因该能杜绝的 特种电机及其控制 14 轮毂续 未注拔模斜度3 4 未注圆角R1 R3 未注倒角为0 5x45 锐角倒钝 铸造公差按GB6414 86CT8 未注加工公差按GB1804 92 m级加工 工件不得有影响性能和外观的气孔 夹渣 缩孔 裂纹和疤痕等缺陷 热处理T6 铸件表面喷涂颜色按顾客要求 未标准表面处理 按O 处理 加工要求 铝轮轮辋端跳 径跳 0 30mm 铁皮轮轮辋端跳 径跳 0 50mm 制动毂接触面径跳 0 10mm 涂层附着力按GB T5210 2006执行 铝轮热处理 布氏硬度75 2 涂层附着力按GB T5210 2006执行 性能要求 关键点 材质 加工工艺 现场管理 特种电机及其控制 15 导磁环 永磁体 磁钢 提供磁场 导磁环提供磁路 故而导磁环的磁阻在很大程度上影响电机的性能 其也是电机的关键元件之一 加工后毛刺小于0 10mm 未标注公差按GB T1804 2000中m级 导磁环被包紧厚度不小于4mm 加工要求 粉末冶金 材质 特种电机及其控制 16 磁钢 磁钢也是电机关键的元件之一 磁钢的磁通量是影响电机扭矩和转速大小的关键原因之一 表面光滑无毛刺 未标准表面处理 按O 处理 单片磁钢粘贴均匀 牢固 整圈磁钢粘贴好后不允许出线脱落 裂纹 破损现象 磁通量计算为 长x宽x高x300 1023 75 加工要求 镀锌Fe Ep Zn Rc Zc 中性盐雾实验48小时后达6级 磁通量计算X 长X宽X高X300 1023 75 退磁量 100 1 5小时控制在5 之内 性能要求 稀土永磁铷铁硼 材质 特种电机及其控制 17 3 辅助件 辅助件包括 端盖 垫片 及部分标准件 特种电机及其控制 18 端盖 端盖端盖的作用有很多 定子与转子的中间连接就是靠端盖 电机的气隙均匀科学全靠端盖的尺寸给予保障的 铸件不得有影响性能和外观的冷膈 疏松 裂纹 缩孔等缺陷 未注公差尺寸按GB T1804 2000 m级执行 尖锐角倒钝为0 5 45 未注铸造圆角为R0 5 R1 未标准表面处理 按O 处理 加工要求 最薄壁厚 2 5mm 灰铸铁嵌件厚度 3 0mm 涂层附着力按GB T5210 2006执行 性能要求 ZL101A 材质 特种电机及其控制 19 端盖续 关键工艺及关键尺寸 油漆工艺 端盖是电机的窗口 一个电机工艺好坏 首先人们要从端盖看起 所以端盖油漆特别重要 包括其附着力等 要做到既要保证光亮 色泽均匀 又要保证不要掉漆 加工工艺 端盖加工时 一定要注意走刀速度 刀纹要清晰 美观 不能有振刀的感觉 纹路不清晰 端头螺纹的牙纹要清晰 细致 不要有伤痕 关键尺寸 1 端盖止口面到轴承底部的尺寸 2 轴承室的尺寸 公差大小 及轴承室的深度 关键点 材料 加工工艺 关键尺寸 油漆工艺 特种电机及其控制 20 紧固件 一般紧固件尽量按国标来检查 尤其是牙距与牙纹 电镀的质量患有加工的规范性 不要让牙纹斜在里面 关键尺寸一定掌控好 如法兰螺帽对边尺寸等 垫片 垫片是调节尺寸与支垫作用的 为此1 要注意厚度尺寸 2 要注意其强度 我们电摩电机就是因为波形垫片强度的事项 造成了很多垫片碎在电机里 造成电机扫堂 粘接济 电机磁钢粘贴 止口密封 导线出口 以及螺丝的紧固都要用到粘接剂 所以选用粘接剂 我们要注意一下几点 首先是粘粘性要好 但同时要能掌控 这个听起来很矛盾 但必须要做到 如 磁钢粘贴 既要能粘牢又要能压下等