轴向磁通永磁电机在汽车、航空和电动自行车行业的混合动力和全电动动力系统中越来越受欢迎。这些电机采用短路径轴向磁通转子,磁通平行于旋转轴。这种设计使电机重量更轻、结构更紧凑、扭矩密度更高。
导言
简介
在本案例研究中,我们重点介绍 Magcam 与一家顶级电动汽车电机开发和制造公司之间的最新合作。这家创新型企业专门生产高性能永磁轴流电机。
挑战
可靠性在汽车行业中至关重要。汽车原始设备制造商要求证明轴流式电机的可靠性和坚固性,以便进行大规模生产,这就带来了挑战。因此,轴流式电机供应商开展了广泛的验证计划,以证明其电机的可靠性与传统的径向通流式电机相当。
在该项目中,对不同直径和布局的各种轴流转子设计进行了评估。重点领域包括磁场分布、不同区域的磁场均匀性和零交叉分析等磁特性。此外,还利用隐藏式封装磁体的磁场信息检查了磁体定位的精度。
客户的其他目标还包括加快新设计的开发,提高最先进的轴流电机制造技术的产量。
解决方案
Magcam 的磁场扫描仪专为快速、精确地检测永磁体和组件(包括径向和轴向磁通转子)的质量而设计。我们的测量系统可无缝集成到半自动或全自动生产线中。
通过将高速磁场扫描照相机和 MagScope(Magcam 的测量和分析软件)的复杂数据分析功能独特地结合在一起,可以有效地识别意想不到和难以模拟的磁体质量问题,例如齿槽转矩。
轴向通量转子扫描方法适用于 Magcam 的 Combi 扫描仪和转子扫描仪配置,具有 Magcam 的所有著名功能。其中包括高径向和角度分辨率、用于机械验证或跳动校正测量的集成激光表面测量、快速循环时间以及先进的在线数据分析。
轴向机器的一个重大挑战是保持转子和定子之间均匀的气隙,因为磁力比径向机器大得多。为了获得最精确的结果,Magcam 利用集成的激光测距传感器开发了一套自动跳动校正程序。
测量时间取决于所选的角度和径向分辨率。角度分辨率的典型值范围为 1.0° 至 0.1°,使用集成的 Magcam MiniCube3D 磁场相机,径向分辨率可低至 0.1 毫米。
Magcam 建议以初步测试结果为起点,确定好转子和坏转子之间的相关性,并为最终的终端测试制定指导方针。这一过程将最终确定合格/不合格窗口的相关质量参数。通过在生产过程的早期识别有问题的转子,这种方法可以提高产量,减少日后报废部件的数量。
此外,Magcam 系统还可用于设计和原型阶段,在开发早期检测磁性问题,从而加快产品上市时间。
在运行 Magcam 的 MagScope 软件的专用 Windows 计算机上,数据以原始信息的形式收集,并可以 CSV 格式导出。使用 Python 脚本将信息传输到客户的 SQL 数据库,并生成每日报告。
与此同时,Magcam 一直在开发一种新的轴向磁通转子齿槽转矩分析方法,与径向磁通转子齿槽转矩分析方法类似。这种经过验证的方法已被多个用户使用,并以其在转子插入定子之前预测转子齿槽转矩的强大功能而著称。
选择手持式条形码扫描仪是为了促进原型生产线的半自动处理过程。操作员的身份、使用的工具、转子序列号和其他因素都会被处理,以确保选择正确的预定义测量配置。
口碑
"项目经理评论说:"我们目前正在设计一条大批量生产线,我们迫切希望集成贵公司的技术。
现场委托和培训
在 Magcam 工程师进行现场安装和强制性工厂验收测试之后,客户的工程师接受了在 MagScope 软件中对测量和分析配置(也称为 "网络")进行编程的全面培训。此外,还对操作员进行了有效管理测量过程的培训。还对校准和维护程序进行了全面审查和讨论
下一步行动
去年夏天,一家德国高档汽车制造商收购了这家英国子公司,在完成原型测试过程后,创新的 Magcam 末端测试装置将被集成到量产生产线中。
历史
近三年前,在贸易展和个人会议上向高级工程技术人员介绍 Magcam 技术后,开始了有关该原型生产线的初步讨论。在 Magcam XY Portal 扫描仪上进行了初步可行性测试,结果非常出色,但周期时间不足。因此,Magcam 开发了轴向通量转子扫描仪,作为其门户和转子扫描仪解决方案的附加组件。
从那时起,Magcam 的轴向通量转子扫描仪已发展成为一种标准产品,在市场上引起了极大的兴趣。
展望
随着全球推动移动行业电气化的势头日益强劲,Magcam 可在帮助电机制造商优化设计、加快产品上市时间以及确保卓越产品质量方面发挥重要作用。
现在就联系 Magcam,讨论您的电机开发项目,利用我们无与伦比的永磁转子测量系统和独特的专业知识。利用我们卓越的解决方案和支持,开始优化您的电机设计和质量。