日本大学开发出首款轴向间隙型轮内SR马达

2012-12-08 18:51:46来源: 日经汽车技术 关键字:日本大学  间隙  马达

    日本的东北大学开发出了与采用稀土(稀土类)的现有永磁马达扭矩相当的轴向间隙型SR(开关磁阻)马达。轴向间隙型在永磁马达中并不少见,但在SR马达中却是全球首例。另外,该研究的一部分为与日立制作所日立研究所的共同研究。SR马达的制造得到了日立制作所的协助。

    SR马达的构造简单,定子包括铁芯和线圈、转子只有铁芯,其特点是结实耐高温,因此有望用作HEV(混合动力车)和EV(纯电动汽车)用驱动马达。不过,存在的问题是比使用稀土的同尺寸永磁马达扭矩小。

    因此,此次通过调整SR马达的构造,由普通的径向间隙型(图1)变成两个转子夹着定子的轴向间隙型(图2),从而增大了扭矩。另外,铁芯材料不使用Fe-Co(铁-钴)而使用普通的马达铁芯材料硅钢板,从而降低了成本。
 

    东北大学对此次试制的轴向间隙型SR马达(图3)的扭矩进行了测量(图4)。实线和虚线代表相同尺寸相同极数的轴向间隙型和径向间隙型SR马达的扭矩密度和线圈电流密度计算值。菱形线代表轴向间隙型的实测值。马达直径为266mm,长度为130mm,极数为定子18极、转子12极。

    由此可见,轴向间隙型SR马达的扭矩比原来的径向间隙型SR马达大得多。在线圈电流密度达到汽车马达功率所要求的20A/mm2时,比较扭矩密度,发现轴向间隙型SR马达为39.6N·m/L,是原来的径向间隙型SR马达的约1.5倍。有报告指出,现行HEV使用的永磁马达的扭矩密度为35~45N·m/L,可见此次的轴向间隙型SR马达的扭矩密度已经达到与之匹敌的水平。

    以前,不使用永久磁铁的马达与使用永久磁铁的马达相比,扭矩和效率低,而采用此次的成果,通过调整马达的构造可以实现相同的性能。

    今后将把此次开发的轴向间隙型SR马达作为轮内直接驱动马达应用于电动巴士(图5),通过实际行驶试验等,进一步考察其实用性。今后,通过确立最佳形状和最适设计方法,还有可能超过永磁马达的性能。

关键字:日本大学  间隙  马达

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2012/1208/article_6458.html
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