碳纤维转子对高速电机不可或缺?探讨其必要性。

2024-04-03

一. 前言

是否>20000rpm的电机转子都需要优先用碳纤维缠绕?   实际上确保高转速下的转子结构强度,不仅仅只是有碳纤维缠绕的方案,还有小米提到的超高强度硅钢材料方案。   离心力大小不仅仅是看转速,还要看转子直径。以转子外圈线速度为基准来考虑;线速度150m/s或以下,采用普通硅钢材料即可;线速度在170m/s左右,要用高强度硅钢片;线速度到180m/s或以上,要么用高强度硅钢片、要么用碳纤维方案。
碳纤维转子对高速电机不可或缺?探讨其必要性。 (https://ic.work/) 触控感测 第1张

AVL那个30000rpm的电机、转子外圈线速度才155m/s ,其实用一般的硅钢片就能搞定;而红旗34000rpm的电机用的碳纤维材料。

二. 碳纤维缠绕技术与应用

行业现状:

小批量样机没问题,批量有难度,不仅仅在于缠绕设备的节拍、缠绕的质量,还包括固化的效率。通常需要几十个小时的固化时间,实现不了大批量量产。

1、特斯拉Model S Plaid的碳纤维转子

2、国内其实最早用上碳纤维的,应该是珠海英搏尔,不过英搏尔采用的是碳纤维护套的工艺。

3、 激光原位固化技术   小米的这个激光原位固化技术,如果是从碳纤维浸漆胶和固化手段上进行了创新、能在保证预紧力等要求下、大大节约了固化时间,为此申请了专利。

4、一汽红旗炭纤维转子

5、储氢罐

三、行业资源

1、德国ROTH   1963年研发生产第一套缠绕机。目前全球有近600 多台套在可靠运行。在国内外高压气瓶如LPG,CNG,氢瓶等领域有众多供货业绩,且 已供货的设备检验合格并长期运行良好;国ROTH50多年缠绕技术,拥有最先进缠绕机装备的实验室。

精密胶槽。利用滚轮式上浸胶原理,采用刮胶板及千分表控制含胶量。胶槽上可选配可编程含胶量自动调整机构,可在缠绕不同 阶段更好控制含胶量,提高缠绕质量。因此德国ROTH缠绕机缠绕过程中可显著减除滴胶现象。

ComposiCAD全球最专业的带后处理的缠绕模拟软件,该专业软件包支持缠绕件虚拟原型。

2、武汉理工

3、山东博源精密机械有限公司(天蔚蓝电驱动科技)

4、嘉兴墨森动力科技有限公司

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