熱門關(guān)鍵詞: 新能源汽車電機(jī)組裝線 電機(jī)生產(chǎn)線
這段時(shí)間,空心杯電機(jī)的風(fēng),刮得很猛。很多人很多企業(yè)也因此,嘗試并接觸了新型產(chǎn)業(yè)所帶來的應(yīng)用浪潮。
直到前段時(shí)間,在一次培訓(xùn)交流會(huì)上,了解到在行業(yè)的另一領(lǐng)域中,還有一個(gè)備受矚目的產(chǎn)品——軸向磁通電機(jī)。
對(duì),就是大家所知道的那個(gè)產(chǎn)品,也可稱它為:輪轂電機(jī)。
它是將動(dòng)力系統(tǒng)直接 “塞進(jìn)”汽車輪轂里,讓每個(gè)車輪都能獨(dú)立、精準(zhǔn)地發(fā)力。不僅提升了車輛的操控性,更讓底盤的空間得到了極致的節(jié)省。

從超跑品牌到頂尖電動(dòng)車等新勢(shì)力,都已開始在這一領(lǐng)域布局,試圖通過軸向磁通電機(jī)的高性能來實(shí)現(xiàn)極致操控,以及更為靈活的車身設(shè)計(jì)。
可問題來了:如此 “新潮”的產(chǎn)品電機(jī),為什么被稱作“舊技術(shù)”?又為何稱其為“新工藝”?
更重要的是,在這場(chǎng)技術(shù)復(fù)興中,它的核心痛點(diǎn)與裝配難點(diǎn)在哪?
今天,我們將分為幾點(diǎn)一次性與大家探討明白。
一、“舊技術(shù)”原理不變,場(chǎng)景革新
說它是“舊技術(shù)”,并非指其落后,而是指其基本工作原理。
早期,法拉第盤式電機(jī)就是軸向磁通結(jié)構(gòu)的雛形,磁力線沿軸向穿過旋轉(zhuǎn)盤片,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔卻效率驚人。
在很長(zhǎng)一段時(shí)間里,這種結(jié)構(gòu)的電機(jī)因其特定的扭矩和功率密度特性,被應(yīng)用于一些對(duì)體積和重量有特殊要求的領(lǐng)域,例如早期的某些工業(yè)驅(qū)動(dòng)、特種設(shè)備等場(chǎng)景中。
它的核心原理并未改變:定子與轉(zhuǎn)子呈“面對(duì)面”排布,磁通路徑短、鐵損低、扭矩密度高。
但過去,受限于材料、工藝和成本,始終難以走出實(shí)驗(yàn)室,更別說大規(guī)模量產(chǎn)。
由此可見 ,軸向磁通電機(jī)并非一個(gè)全新的概念,它是一項(xiàng)經(jīng)歷了時(shí)間沉淀的 “舊技術(shù)”。
二、“新工藝”優(yōu)勢(shì)盡顯,場(chǎng)景廣闊
為何它又被稱為“新工藝”呢?
答案在于:不是技術(shù)本身變了,而是實(shí)現(xiàn)它的手段升級(jí)了。
得益于其高功率密度、強(qiáng)扭矩密度、短軸向尺寸和低鐵損等固有優(yōu)勢(shì),軸向磁通電機(jī)在新時(shí)代背景下,通過先進(jìn)材料、設(shè)計(jì)和制造工藝的加持,在全新應(yīng)用領(lǐng)域中煥發(fā)出的卓越性能。
※新能源汽車輪轂/輪邊驅(qū)動(dòng):
通過將電機(jī)直接嵌入車輪內(nèi)部,省去傳動(dòng)軸、差速器等復(fù)雜機(jī)械部件的直接驅(qū)動(dòng)。不僅提升了傳動(dòng)效率,其高功率密度特性意味著在相同體積或重量下能輸出更大功率。
同時(shí)有助于降低簧下質(zhì)量,從而提升車輛的操控穩(wěn)定性、加速性能與續(xù)航里程。
※人形機(jī)器人/工業(yè)機(jī)器人:
從機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程來看,電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)器人通過電機(jī)控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向、速度和運(yùn)動(dòng)方式等進(jìn)行多種模式的控制。目前,高精度工業(yè)機(jī)器人對(duì)關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)要求極為嚴(yán)苛,如要快、要輕、要小、還要扛得住頻繁啟停。
也正是基于此需求,軸向磁通電機(jī)不僅擁有更高的功率密度和扭矩密度。而且,更短的軸向長(zhǎng)度不僅實(shí)現(xiàn)以往無法實(shí)現(xiàn)的輕巧緊湊機(jī)器人設(shè)計(jì),還延長(zhǎng)機(jī)器人電池壽命,降低能源成本。
此外,在低轉(zhuǎn)速時(shí)也可釋放更大的扭矩,同時(shí)可以提供更大的推力和更高的響應(yīng)速度。
總的來說,軸向磁通電機(jī)比徑向磁通電機(jī)在機(jī)器人領(lǐng)域具備更強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。
三、新工藝新挑戰(zhàn),核心痛點(diǎn)凸顯
盡管軸向磁通電機(jī)的前景廣闊,但無論是 “舊技術(shù)”的底蘊(yùn)還是“新工藝”的加持,軸向磁通電機(jī)在邁向大規(guī)模普及的道路上,仍有面臨共性的技術(shù)挑戰(zhàn):
散熱難題: 緊湊的盤式結(jié)構(gòu)使其散熱面積相對(duì)較小,高功率運(yùn)行時(shí)熱量積聚快,對(duì)冷卻系統(tǒng)也提出了極高要求。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與公差控制: 由于該電機(jī)內(nèi)部繞組采用 “三明治”結(jié)構(gòu),對(duì)轉(zhuǎn)子的平行度、平面度以及磁鋼定位精度極為苛刻,微小的形變或誤差都可能導(dǎo)致氣隙不均,引發(fā)振動(dòng)、噪音甚至掃膛故障。
新材料與新工藝挑戰(zhàn):為追求更高性能,往往需采用高強(qiáng)度輕質(zhì)材料、先進(jìn)磁鋼以及創(chuàng)新的冷卻方式,這些都對(duì)材料本身和與之匹配的制造、裝配工藝上帶來了新考驗(yàn)。
這些痛點(diǎn),歸根結(jié)底其實(shí)都指向一個(gè)核心環(huán)節(jié): 裝配。
與結(jié)構(gòu)成熟、工藝穩(wěn)定的傳統(tǒng)徑向電機(jī)相比,軸向磁通電機(jī)的裝配復(fù)雜度呈指數(shù)級(jí)上升——對(duì)端面平行度、氣隙均勻性、定位精度的要求近乎苛刻,同時(shí)對(duì)潔凈環(huán)境、過程穩(wěn)定性與全流程數(shù)據(jù)閉環(huán)提出極高挑戰(zhàn)。
若這些要求無法滿足,將直接導(dǎo)致電機(jī)效率下降、噪音振動(dòng)超標(biāo)、可靠性降低,甚至批量性質(zhì)量事故。
可以說,軸向磁通電機(jī)設(shè)計(jì)本身已涵蓋諸多妥協(xié)與邊界條件,可視為性能實(shí)現(xiàn)的“第一道防線”;而精密裝配,則是守住這道防線、將設(shè)計(jì)潛力轉(zhuǎn)化為可靠產(chǎn)品的“最后一道,也是最為關(guān)鍵的一道防線”。
正因如此,行業(yè)已形成明確共識(shí): 沒有高精度、高一致性的智能裝配系統(tǒng),軸向磁通電機(jī)的設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)也就難以穩(wěn)定兌現(xiàn)為產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)。
如今,這項(xiàng)舊技術(shù)新工藝的軸向磁通電機(jī) ,正站在從 “技術(shù)驗(yàn)證”邁向“規(guī)?;瘧?yīng)用”的關(guān)鍵拐點(diǎn)。真正的考驗(yàn),不是從“能不能設(shè)計(jì)出來,而是能不能穩(wěn)定造出來”。
作為專注于電機(jī)智能裝配十余年的解決方案伙伴,我們知道:偉大的設(shè)計(jì)需要堅(jiān)實(shí)的制造來托舉。依托百萬臺(tái)汽車 規(guī)級(jí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)量產(chǎn)所驗(yàn)證的精密過程控制能力、全鏈路數(shù)據(jù)追溯體系與柔性裝配平臺(tái),我們正聚焦對(duì)產(chǎn)品裝配一致性的極致要求,助力客戶跨越從 “樣品經(jīng)驗(yàn)”到“量產(chǎn)可靠”的鴻溝。
本文標(biāo)簽: 軸向磁通電機(jī)為何稱“舊技術(shù)新工藝”?