Snel antwoordEen EV-motoras, of rotoras, is de kernas van de aandrijfmotor van een elektrisch voertuig. Deze verschilt op drie manieren van een standaard motoras. Het loopt meestal hol, om gewicht te besparen en koelvloeistof door de boring te laten stromen. Het maakt gebruik van gehard gelegeerd staal en een spiebaan voor een hoog koppel en snelle omkeringen. En het is gebalanceerd en tot zeer strikte limieten beperkt, omdat EV-motoren veel sneller draaien dan industriële motoren. Deze eisen maken de rotoras tot een van de moeilijkste onderdelen van de hele aandrijfeenheid.
Een EV-aandrijfmotor vraagt meer van zijn as dan welke industriële motor dan ook. Het draait sneller. Het keert het koppel duizenden keren per dag om. Het wordt heet, dan koud en dan weer heet. En de koper wil dat hij licht is, om bereik te besparen. Derotorasmoet dat allemaal tegelijk doen. In deze gids wordt uitgelegd hoe EV-rotorassen worden ontworpen, gekoeld en gemaakt, en hoe u een specificatie schrijft die een asfabrikant kan bouwen.
Een standaardmotor asin een pomp of ventilator draait met een constante snelheid en een constante belasting. Een EV-rotoras doet dat niet. Het wordt geconfronteerd met vier eisen die een normale schacht nooit samen ziet.
Ten eerste: snelheid. EV-aandrijfmotoren werken veel sneller dan netmotoren. Een hoog toerental vermenigvuldigt elke kleine onbalans tot grote trillingen. Ten tweede, koppelomkeringen. Elke keer dat de auto accelereert of remt met regeneratie, wordt de as geladen en gelost. Dat werkt vermoeidheid in de hand. Ten derde, hitte. De rotor wordt heet, dus de as moet die hitte dragen of weerstaan. Ten vierde, gewicht. Elke massa op de as is roterende massa en de kosten voor roterende massa variëren.
De rotoras bepaalt ook de luchtspleet tussen rotor en stator. Als de as uitloopt, verandert de opening tijdens het draaien. Dat schaadt de efficiëntie en voegt ruis toe. Concentriciteit is hier dus geen aardigheid. Het is van cruciaal belang voor hoe de motor presteert.
De meeste EV-aandrijfmotoren gebruiken eenholle rotorasin plaats van een solide. De boring in het midden levert twee duidelijke winsten op.
De eerste winst is gewicht. Door de kern te verwijderen, wordt massa uit de grootste straal van de staaf verwijderd. Dat verlaagt zowel het asgewicht als de roterende traagheid. Een lagere traagheid betekent dat de motor sneller accelereert en minder energie verspilt bij het versnellen en vertragen. Tijdens een rijcyclus helpt dat bij het bereik.
De tweede winst is functie. De boring is geen lege ruimte. In sommige uitvoeringen kan het koelolie, een solverdraad of een tweede concentrische as vervoeren. De holle as doet dus twee taken, structuur en loodgieterswerk, in één deel.
Een boring verlaagt de stijfheid en sterkte als deze te groot is. De wand moet dik genoeg blijven om het koppel te kunnen dragen en weerstand te bieden tegen buigen. Een goed ontwerp stemt de boringdiameter af op het koppel, niet op het maximum dat het materiaal toelaat. Guanshuo bewerkt holle assen met boringen van 3 mm tot 50 mm, binnendiameters tot 130 mm, zodat de wand op de toepassing kan worden afgestemd.
Hoge vermogensdichtheid maakt warmte. De magneten en de rotorkern worden beide warm onder belasting. Als die warmte niet wordt afgevoerd, verzwakken de magneten en neemt de motor af. Een holle as lost dit op door koelvloeistof rechtstreeks naar het midden van de rotor te transporteren.
In een gebruikelijke lay-out wordt aan één uiteinde olie in de boring gepompt. Het stroomt langs de binnenkant van de as, neemt warmte op van de rotor en komt aan het andere uiteinde naar buiten. Sommige ontwerpen spuiten de olie door kleine radiale gaten op de wikkelingen. Hierdoor wordt de koelvloeistof daar geplaatst waar de warmte zit, waar luchtkoeling niet aan kan tippen.
Om dit te laten werken, moet de boring schoon, recht en nauwkeurig gedimensioneerd zijn. Een ruwe of niet-gecentreerde boring verstoort de stroming en het evenwicht. Daarom is een gekoelde rotoras een precisieboring en niet alleen maar een geboord gat.
De rotoras draagt het volledige motorkoppel en elke omkering ervan. Dat vraagt om een staal met een hoge vermoeiingssterkte dat ook reageert op verharding. Gelegeerd staal is hier leidend.
| Materiaal | Rol op een EV-schacht |
|---|---|
| 4140 gelegeerd staal | Sterk, taai, goed vermoeidheidsleven. Een gemeenschappelijke basis voor geharde rotorassen. |
| 4340 gelegeerd staal | Opnieuw hogere sterkte, voor de zwaarst belaste assen. |
| Ingehard gelegeerd staal | Wordt gebruikt waar de spline een hard, slijtvast oppervlak over een harde kern nodig heeft. |
Warmtebehandeling stemt vervolgens de eigenschappen af. Het lichaam is geblust en getemperd voor kernsterkte. De lagertappen en de spline zijn vaak inductiegehard, zodat het oppervlak bestand is tegen slijtage terwijl de kern taai blijft. Guanshuo bereikt 42 tot 48 HRC op typische schachten, en hoger op oppervlakken die dit nodig hebben. Het uitharden gebeurt altijd vóór het eindslijpen, omdat het metaal hierdoor in beweging komt.
Snelheid maakt het moeilijk om de rotoras goed te bouwen. Een kleine onbalans die onschadelijk is bij 1.500 tpm, wordt bij hoge EV-snelheden een sterke schudkracht. De kracht die voortvloeit uit onbalans neemt toe met het kwadraat van de snelheid. Een EV-as moet dus veel strakker worden gebalanceerd en geslepen dan een industriële as.
Drie specificaties bepalen dit. Dynamische balans houdt de massa gecentreerd, zodat de as niet trilt op snelheid. Guanshuo balanceert assen tot een niveau van G0.1 tot G0.4. Runout, of TIR, houdt elke diameter trouw aan de as. Guanshuo houdt TIR vast tot 0,01 mm, en vaak tot 0,005 mm. De oppervlakteafwerking van de tappen, bij Ra≤0,4 μm, houdt de lagers stil en gaan lang mee.
Samen bepalen deze specificaties het geluid, de trillingen en de hardheid, of NVH, van de motor. EV-cabines zijn stil, dus elk motorgejank is gemakkelijk te horen. Strakke asspecificaties zijn een groot onderdeel van het stil houden van de aandrijfeenheid.
Een EV-rotoras gebruikt zelden een gewone sleutel. Het koppel is te hoog en keert te vaak om. Een sleutel zou losslaan. In plaats daarvan eindigt de as in aspie, een ring van axiale tanden die de belasting over vele contactvlakken verdelen.
De spline verbindt de motor met de reductiekast. Omdat het piekkoppel bij omkering wordt overgedragen, zijn de spline-tanden een vermoeidheidskritisch kenmerk. Ze zijn nauwkeurig gesneden en vervolgens vaak gehard, zodat ze gedurende de hele levensduur van de auto bestand zijn tegen slijtage en wrijving. AstapteHet lichaam lokaliseert vervolgens de rotorstapel, de lagers en de afdichtingen op vaste punten langs de as.
Een gekoelde holle rotoras met spieën is een van de complexere assen om te bouwen. Er zijn twee brede routes.
De eerste route bewerkt de as uit massief staaf en boort vervolgens het midden. Dit is flexibel en past bij gevarieerde en lagere volumes. De tweede route verbindt twee gevormde helften, vaak door wrijvingslassen, om de holle vorm te creëren met minder bewerking. Guanshuo maakt gebruik van wrijvingslassen op roestvrijstalen assen, waardoor twee delen één sterk onderdeel worden.
Welke route er ook wordt gebruikt, de afwerkingsvolgorde beschermt de nauwkeurigheid:
Een EV-asspecificatie heeft meer nodig dan een normale asspecificatie. Geef een fabrikant deze punten voor een nauwkeurige offerte.
Als een deel hiervan nog open is, deel dan het vermogen en de snelheid van de motor. Een assenmaker met EV-ervaring kan verstandige startspecificaties voorstellen en deze samen met uw team verfijnen.
Guanshuo Precision bewerkt holle, gegroefde en gekoelde rotorassen voor nieuwe energievoertuigen en automatiseringsaandrijvingen. Stuur uw koppel-, snelheids- en boringvereisten voor een offerte.
Vraag een offerte aan Of bereik het team op decontactpagina.
