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直接冷却电动机由塑料制成.新的冷却概念带来了聚合物

来源:广研塑胶推广部作者:广研塑胶推广部网址:http://www.nicelcp.com浏览数:643 
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直接冷却电动机由塑料制成

新的冷却概念带来了聚合物

如果电动汽车要变轻,发动机也必须精简。例如,通过纤维增强塑料制成。弗劳恩霍夫化学技术研究所的研究人员与卡尔斯鲁厄理工学院的KIT合作,正在开发一种新的冷却概念,可以使用塑料作为外壳材料。该概念的另一个优点是:与现有技术相比,驱动器的功率密度和效率显着提高。


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在合作项目Demil(直接冷却电动机具有整体轻量化壳体),夫琅和费ICT在普芬茨塔尔与电子工程研究所和KIT一个新的概念,其特征在于由定子和转子的直接冷却的车辆系统技术系在一起。在静止定子中缠绕有电流流过的铜线。这是大多数电气损耗发生的地方。“我们概念的真正创新在于定子,”Fraunhofer ICT科学家Robert Maertens说。

扁线代替圆线

电动机的效率高达90%以上。因此,大部分电力被转换成机械动力。剩余的大约10%的电力作为热量产生。为了使发动机不会过热,定子中的热量到目前为止由金属外壳导致冷水夹套。

研究小组现在用矩形扁线代替圆线,扁线可以更紧密地缠绕在定子上。这为相邻的扁平线冷却通道创造了更多的空间,从而可以通过内部冷却通道消散热量损失。它不必通过金属外壳输送到外部的冷却夹套。

“因此,热惯性较低,此外电机实现了更高的连续功率”,研究人员解释了新原理的优势。此外,还可以通过冷却发动机中的热损失的转子来消散。

塑料带来其他好处

由于热量在产生的地方消散,项目合作伙伴可以用塑料结构来执行整个电动机和壳体,从而实现进一步的优点。“即使复杂的几何形状也可以在不进行再加工的情况下进行,因此我们总共可以节省大量的重量和成本,”Maertens说。迄今为止作为导热体所需的金属可以用 - 相当差的导热塑料 - 代替。

项目合作伙伴依靠纤维增强 热固性塑料 ,其特点是耐高温和高抗侵蚀性冷却剂。与热塑性塑料不同,它们在暴露于化学品时不会膨胀。

专为批量生产而设计

塑料外壳通过自动注塑成型制造,原型的循环时间为4分钟。定子本身用导热环氧模塑料封装在传递模塑过程中。研究团队根据其设计和制造工艺设计了电动机,以便可以批量生产。
同时,定子结构已经完成,冷却概念已通过实验验证,通过电流向铜绕组施加热量,根据模拟,在实际操作中获得。

“我们能够证明我们已经能够降低80%以上的预期功率损耗”,Maertens总结了该项目的状态。即使对于剩余的不到20%,也已经采用了一些方法,例如,通过优化冷却水流量。目前正在设置转子,以便研究人员可以很快在电工学院的测试台上操作发动机并在实际操作中对其进行验证。(KK)



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