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金属基复合材料为电机转子提供40%的重量节省
发布日期:2019-01-30  来源:JEC  浏览次数:440
 
   根据英国创新署(InnovateUK)的研究,寻求提高电机效率和性能的工程师可以从使用铝基复合材料(AMCs)中获益,“以更少的研发竞争使其变得更轻”。
 

 
  该项目由AMC专家阿尔文特牵头,与通用电气航空公司、YASA汽车公司和国家复合材料中心合作,在提高转子的功率惯性比潜力的同时,为轴向磁通电机实现了40%的转子重量节省。此外,还减少了装配线零件的数量,从而缩短了装配时间。
 
  随着电气化的增加,汽车制造商正在寻求优化电机效率图,例如通过提高效率作为转矩和速度的函数,最终决定汽车的能耗。该行业面临的挑战是如何在简化制造和总体成本的同时,找到提高效率和性能的方法。
 
  阿尔旺公司专有的AMCS使部件能够在需要的地方,即使在单一的连续产品中,也能针对强度与重量和刚度与重量的比率进行优化。阿尔旺独特的、专有的先进液体压力成形(ALPF)方法可以在近净形状制造方法中有选择地增强元件的一种性能材料的区域,或者将阿尔旺的材料作为离散的镶嵌件应用到一个元件中,以实现成本效益,在该元件中有一组类似的刀片是解决方案。
 
  通过在转子设计中采用AMCS,ALVANT能够实现更多的好处。在轴向磁通电机的应用中,适用于乘用车,阿尔文的技术不仅可以减轻重量;零部件质量的降低和受力的降低意味着工程师们可以省去所需的固定螺栓的数量,减少材料清单和装配时间。
 
  阿尔文特的商业总监理查德·汤普森(Richard Thompson)表示:“使用AMCS,我们能够在保持电动转子刚度的同时,降低寄生质量,提高功率惯性比,从而提高效率和响应性。”“此外,我们还可以提供更好的耐热性,最高可达300°C,使AMCS成为比聚合物复合材料更适合电机、电池、能量回收系统、风扇和飞轮等应用的材料。”
 
  除了制造和服务中的收益,阿尔旺的AMC是更可持续的,由于有能力分离的纤维从铝在寿命结束的阶段。
 
  理查德·汤普森(RichardThompson)补充说:“设计师必须越来越多地在设计中考虑‘全寿命成本’,这是资产管理公司得分很高的一个领域。”
 
  虽然创新英国/YASA项目侧重于乘用车转子,但阿尔旺自己的研究计划表明,在航空航天、汽车、国防、消费品和体育设备等行业采用AMCS可在多个高温或高压应用领域取得进展。
 
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