新能源汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)對(duì)材料的鐵芯要求

1、高低溫運(yùn)行

鐵芯材料高低溫下磁性能的變化；

鐵芯材料高低溫下力學(xué)性能的變化；

鐵芯材料高溫下涂層性能的變化。

2、高調(diào)速范圍、高轉(zhuǎn)速（1萬(wàn)轉(zhuǎn)以上）

材料在低、中頻均具有良好的磁性；

轉(zhuǎn)子材料的疲勞強(qiáng)度。

3、其他

涂層耐油性；

鐵芯材料磁致伸縮對(duì)NVH的影響。

具體在應(yīng)用中，除了前面說(shuō)到的那些對(duì)材料性能要求，還會(huì)有一些別的方面要求。比如說(shuō)工業(yè)電機(jī)往往是常溫下運(yùn)行，運(yùn)行到一段時(shí)間以后會(huì)達(dá)到一定的溫度，比如說(shuō)F級(jí)絕緣是155度，但是通常不會(huì)用這么高，通常會(huì)用到120或者130度左右。但是汽車(chē)不是，通常我們車(chē)都會(huì)有一個(gè)高低溫實(shí)驗(yàn)，冬天去漠河，做零下40度試驗(yàn)，夏天去吐魯番，環(huán)境溫度60度，去跑車(chē)的極限高溫和極限低溫情況。同樣推過(guò)來(lái)，這些要求對(duì)電機(jī)和對(duì)電機(jī)用的材料也是一樣的，也會(huì)有高溫下低溫下磁性材料的性能、力學(xué)性能、還有涂層的性能的這個(gè)要求。

普通工業(yè)電機(jī)的話，一般來(lái)說(shuō)即便是變頻，調(diào)速范圍也比較有限，比如說(shuō)常見(jiàn)的變頻風(fēng)機(jī)的話，可能較高200Hz，但是通常也就工作在100Hz左右，可能有這么50~60Hz之間的一個(gè)變頻范圍。然而汽車(chē)電機(jī)不一樣，較低可能會(huì)達(dá)到20-30Hz，較高可能會(huì)達(dá)到1000Hz甚至更高，因此汽車(chē)電機(jī)會(huì)對(duì)于不同頻率下、整個(gè)頻率范圍內(nèi)以及不同的工作點(diǎn)上的材料性能有要求。

第三條，現(xiàn)在油冷電機(jī)很流行。油冷電機(jī)里面是有油的，那么這個(gè)油和里面所有的材料之間的有沒(méi)有兼容性？油和硅鋼之間、和硅鋼的涂層之間有沒(méi)有兼容性？會(huì)不會(huì)影響材料的性能？反過(guò)來(lái)說(shuō)材料里面的各種元素、各種成分會(huì)不會(huì)影響油本身的性能？這些都是對(duì)材料所提出來(lái)的一些要求。

上述圖片大家自己理解，不做詳細(xì)闡述了。接下來(lái)探討一下，在新能源汽車(chē)?yán)锩嫒绾芜x鐵芯材料以及一些相關(guān)的應(yīng)用問(wèn)題。

2 鐵心材料選材與使用問(wèn)題探討

2.1 磁性材料的種類(lèi)

磁性材料分為很多類(lèi)：常見(jiàn)的有軟磁材料、硬磁材料。

1）軟磁材料，就是導(dǎo)磁的各種材料，比如說(shuō)像鐵或者說(shuō)硅鋼材料就是比較典型的軟磁材料，它的矯頑力比較小，很容易充磁但是也很容易退磁，施加的激勵(lì)源減少了以后材料里面磁性也會(huì)隨之減小，而且他的剩磁也是很小的。

2）硬磁材料的剩磁很大，矯頑力也很大，在激勵(lì)源拿掉以后，仍然能保持相當(dāng)?shù)拇帕?，比如我們常用的釹鐵硼或者是鐵氧體，都是這種類(lèi)型。

接下來(lái)我們要探討一下，高頻下材料的磁特性。隨著現(xiàn)在的電機(jī)轉(zhuǎn)速越來(lái)越高也就是頻率越來(lái)越高，那么對(duì)材料的要求就不僅僅限于工頻下的，也不僅僅限于目前這種薄規(guī)格材料所強(qiáng)調(diào)的或者是指標(biāo)性的400Hz性能，往往會(huì)要求更高頻率，比如說(shuō)800Hz、1000Hz甚至更高頻率的磁性能。

2.2 高頻下軟磁材料的磁特性

實(shí)際上可以用作導(dǎo)磁材料的東西還是蠻多的，不僅僅有硅鋼，現(xiàn)在比較流行的比如說(shuō)鐵氧體或者釹鐵硼、各種磁粉芯等等，還有非晶材料。但是綜合考慮性能、價(jià)格、加工性等各方面因素，目前看來(lái)還是傳統(tǒng)硅鋼是作為電機(jī)導(dǎo)磁材料的一個(gè)較合適選擇?？赡苡腥藭?huì)提到比如說(shuō)非晶材料，那么我這里稍微說(shuō)一下，非晶材料它是一種優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)都非常鮮明的材料，優(yōu)點(diǎn)是他的損耗非常小，特別是在高頻的時(shí)候，大概只有硅鋼的三分之一的樣子；但是他的缺點(diǎn)也很明顯，他的導(dǎo)磁性不好、加工性也很差、不能受力，而且他沒(méi)有寬料，所以說(shuō)就目前來(lái)看，非晶材料似乎更適合做研究而不適合作為一種量產(chǎn)產(chǎn)品的材料。