铝基复合材料还可以减少质量和惯性,提高电动汽车中电机的能效和响应性

铝基复合材料提高了电动机的功率密度-复合材料网

铝基复合材料提高了电动机的功率密度

根据Innovate UK“Make it Lighter with Less”研发竞争的研究,寻求显着提高电动机效率和性能的工程师可以从使用铝基复合材料(AMCs)中受益。该项目由AMC专家Alvant与GE航空集团,YASA汽车公司和国家复合材料中心合作,在轴向磁通电动机上实现了40%的转子重量减轻,同时提高了转子的功率惯性比。此外,减少了装配线部件的数量,这可以在更短的装配时间内重新进行。

随着电气化的增加,车辆制造商正在寻求优化电动机效率图,例如通过提高作为扭矩和速度的函数的效率,最终确定车辆的能量消耗。该行业面临着确定提高效率和性能的方法的挑战,同时简化制造和总体成本。

Alvant专有的AMC可以在需要的地方精确地优化组件的强度 - 重量和刚度 - 重量比,即使在单个连续产品中也是如此。Alvant独特的专有先进液压成型(ALPF)方法可以使用其中一种性能材料以近净形状制造方法选择性地增强部件区域,或者Alvant的材料可以作为离散插件应用于组件中,从而实现成本效益其中一组类似的插入是解决方案。

通过在转子设计中采用AMC,Alvant能够实现进一步的效益。在适用于乘用车的轴向磁通电动机应用中,Alvant的技术不仅可以减轻重量; 该组件的质量较低且力度减小意味着工程师可以消除所需的固定螺栓数量,从而减少材料清单和装配时间。

Alvant商业总监理查德汤普森说:

“使用AMC,我们能够攻击重量,同时保持电动转子的刚度,最大限度地减少寄生质量,提高功率惯性比,从而提高效率和响应能力。此外,我们还可提供高达300°C的更好的耐热性,使AMC成为比聚合物复合材料更适合的材料,适用于电机,电池,能量回收系统,风扇和飞轮等应用。

除了制造和在役收益之外,Alvant的AMC更具可持续性,这要归功于能够在寿命终止阶段将纤维与铝分离。

理查德汤普森补充说:

“设计师必须越来越多地将\'终身成本\'纳入设计中,这是AMC得分良好的领域”

虽然Innovate UK / YASA项目专注于乘用车转子,但Alvant自己的研究项目证明了在航空航天,汽车,国防,消费品和运动器材等多个高应力或高温应用中采用AMC所取得的成果。