축 방향 자속 영구 자석 모터는 자동차, 항공 및 전기 자전거 산업 전반의 하이브리드 및 완전 전기 파워트레인에서 인기를 얻고 있습니다. 이 모터는 자속이 회전축과 평행하게 정렬되는 짧은 경로의 축 방향 자속 로터를 특징으로 합니다. 이 설계를 통해 높은 토크 밀도를 자랑하는 더 가볍고 컴팩트한 모터를 제작할 수 있습니다.
소개
프로필
이 사례 연구에서는 최근 Magcam과 최고 수준의 전기 자동차 모터 개발 및 제조 회사 간의 협업을 중점적으로 다룹니다. 이 혁신적인 조직은 고성능 영구 자석 축 방향 자속 모터를 전문으로 제작합니다.
도전 과제
자동차 산업에서 신뢰성은 가장 중요한 요소입니다. 자동차 OEM은 대량 생산을 위해 축방향 자속 모터의 신뢰성과 견고성에 대한 증거를 요구하는데, 이는 어려운 과제였습니다. 그 결과, 축방향 자속 모터 공급업체는 모터의 신뢰성이 기존 방사형 자속 유형과 동등하다는 것을 입증하기 위해 광범위한 검증 프로그램을 수행했습니다.
이 프로젝트에서는 직경과 레이아웃이 다른 다양한 축 자속 로터 설계를 평가했습니다. 자기장 분포, 여러 구역에 걸친 자기장 균질성, 제로 크로싱 분석과 같은 자기적 특성이 주요 초점 영역이었습니다. 또한 은폐된 캡슐화된 자석의 자기장 정보를 사용하여 자석 위치의 정밀도를 검사했습니다.
고객의 추가 목표에는 새로운 설계 개발을 가속화하고 최첨단 축 방향 자속 모터 제조 기술에서 생산 수율을 향상시키는 것이 포함되었습니다.
솔루션
Magcam의 자기장 스캐너는 방사형 및 축 방향 자속 로터를 포함한 영구 자석과 어셈블리의 신속하고 정밀한 품질 검사를 위해 전문적으로 설계되었습니다. 당사의 측정 시스템은 반자동 또는 완전 자동화된 생산 라인에 원활하게 통합될 수 있습니다.
코깅 토크와 같이 예상치 못하고 시뮬레이션하기 어려운 자석 품질 문제를 효율적으로 식별하는 것은 고속 자기장 스캐닝 카메라와 Magcam의 측정 및 분석 소프트웨어인 MagScope의 정교한 데이터 분석 기능의 고유한 조합을 통해 가능해졌습니다.
Magcam의 콤비 스캐너 및 로터 스캐너 구성에 사용할 수 있는 축 방향 자속 로터 스캐닝 방식은 Magcam의 모든 유명한 기능을 활용할 수 있습니다. 여기에는 높은 방사형 및 각도 해상도, 기계적 검증 또는 런아웃 보정 측정을 위한 통합 레이저 표면 측정, 빠른 사이클 시간 및 고급 인라인 데이터 분석이 포함됩니다.
축 방향 기계의 중요한 과제는 방사형 기계보다 자력이 상당히 높기 때문에 로터와 고정자 사이의 에어 갭을 균일하게 유지하는 것입니다. 가장 정확한 결과를 얻기 위해 Magcam은 통합 레이저 거리 센서를 사용하여 자동화된 런아웃 보정 절차를 개발했습니다.
측정 시간은 선택한 각도 및 방사형 해상도에 따라 다릅니다. 각도 해상도의 경우 일반적인 값은 1.0°~0.1°이며, 통합형 Magcam MiniCube3D 자기장 카메라를 사용하면 0.1mm까지의 방사형 해상도도 가능합니다.
Magcam은 초기 테스트 결과를 출발점으로 삼아 양호한 로터와 불량 로터 간의 상관관계를 파악하고 최종 최종 라인 테스트를 위한 가이드라인을 수립할 것을 제안했습니다. 이 프로세스는 궁극적으로 합격/불합격 창에 대한 관련 품질 파라미터를 정의합니다. 이 접근 방식은 생산 공정 초기에 결함이 있는 로터를 식별함으로써 생산 수율을 개선하고 추후 폐기되는 부품의 수를 줄입니다.
또한 설계 및 프로토타이핑 단계에서 Magcam 시스템을 활용하여 개발 초기에 자기 문제를 감지할 수 있으므로 시장 출시 기간을 단축할 수 있습니다.
Magcam의 MagScope 소프트웨어를 실행하는 전용 Windows 컴퓨터에서 데이터는 원시 정보로 수집되며 CSV 형식으로 내보낼 수 있습니다. 고객의 SQL 데이터베이스로의 정보 전송은 Python 스크립트를 사용하여 수행되며 일일 보고서가 생성됩니다.
한편, Magcam은 레이디얼 플럭스 로터 코깅 토크 분석과 유사한 축 방향 플럭스 로터에 대한 새로운 코깅 토크 분석 방법을 개발해 왔습니다. 이 검증된 방법은 이미 여러 사용자가 사용하고 있으며, 로터가 고정자에 삽입되기 전에 로터의 코깅 토크를 예측할 수 있는 강력한 기능으로 유명합니다.
프로토타입 라인에서 반자동 처리 프로세스를 용이하게 하기 위해 핸드헬드 바코드 스캐너가 선택되었습니다. 작업자의 신원, 사용된 도구, 로터 일련 번호 및 기타 요소를 처리하여 사전 정의된 올바른 측정 구성이 선택되도록 합니다.
증언
프로젝트 관리자는 "현재 대량 생산 라인을 설계하고 있으며, 귀사의 기술을 통합하고 싶습니다."라고 말했습니다.
현장 커미셔닝 및 교육
Magcam 엔지니어의 현장 설치와 필수 공장 승인 테스트를 거친 후, 고객사의 엔지니어들은 MagScope 소프트웨어 내에서 측정 및 분석 구성('네트워크'라고도 함)을 프로그래밍하는 포괄적인 교육을 받았습니다. 또한 운영자는 측정 프로세스를 효과적으로 관리하는 방법에 대한 교육을 받았습니다. 교정 및 유지보수 절차도 철저히 검토하고 논의했습니다.
다음 단계
지난 여름 독일 프리미엄급 자동차 제조업체가 인수한 영국 자회사의 프로토타입 테스트 프로세스가 완료되면 혁신적인 Magcam 최종 라인 테스트 설정이 양산 제조 라인에 통합될 예정입니다.
역사
이 프로토타입 라인에 대한 초기 논의는 거의 3년 전, 무역 박람회와 개인 회의에서 고위 엔지니어링 직원에게 Magcam 기술을 소개한 이후 시작되었습니다. 예비 타당성 테스트는 Magcam XY 포털 스캐너로 수행되었는데, 결과는 우수했지만 사이클 시간이 부적절했습니다. 그 결과 Magcam은 포털 및 로터 스캐너 솔루션의 애드온으로 축 방향 자속 로터 스캐너를 개발했습니다.
그 이후로 Magcam의 축 방향 플럭스 로터 스캐너는 표준 제품으로 발전하여 시장에서 큰 관심을 받고 있습니다.
전망
전 세계적으로 모빌리티 산업을 전기화하려는 움직임이 가속화되는 가운데, Magcam은 자동차 제조업체가 설계를 최적화하고 출시 기간을 단축하며 탁월한 제품 품질을 보장하는 데 중요한 역할을 할 수 있습니다.
전기 모터 개발 프로젝트에 대해 논의하고 독보적인 영구 자석 로터 측정 시스템과 고유한 전문 지식을 활용하려면 지금 Magcam에 문의하세요. 탁월한 솔루션과 지원으로 모터 설계 및 품질 최적화를 시작하세요.
