双离合器变速器的塑料注塑式转子



双离合器变速器的塑料注塑式转子

由于变速器的传输空间有限，因此必须缩小双离合器自动变速器（DCT）系统电机的尺寸。低成本、高生产率是双离合器自动变速器电机能够大规模生产的基本特点。集中磁通式铁氧体永磁电机能够满足DCT汽车的需求。由于永磁电机具有较高的转矩密度，因此铁氧体永磁电机能够达到与稀土永磁电机一样高的气隙磁通。设计集中磁通式电机最重要的一点是减少漏磁，这需要在电磁泄漏路径上增加磁通量以减少漏磁，同时必须减小分段转子铁心的尺寸使其匹配电机的尺寸。对于分段转子铁心，需要采用复杂的机械结构来保持其形状。由于这些复杂的结构严重降低了生产效率，因此采用了塑料注塑式转子来解决这个问题。

采用三维有限元分析（FEA）计算转子结构的涡流损耗，分析铝压铸模型。如果电导体位于磁通量变化较小的位置，则该模型的损失很小；如果电导体位于磁通量变化较大的位置，该模型会产生14W的损失，这对于机构来说能量损失很大。这种损失导致输出转矩减少约为0.04N·m（额定转矩的10%），且铝的导电性高于不锈钢，该损失降低了电机性能。使用塑料注塑式转子不会产生涡流损耗和漏磁现象，这是因为塑料是非磁性且不导电的材料，其熔点较低且容易被处理。与铝相比，塑料的使用提高了生产效率，但其强度弱于金属。本文选用屈服强度为160MPa的塑料材料PA6T，并在电机最大转速为5000r/min、额定电压为13V且电机处于最坏情况下对该塑料注塑式转子的强度进行验证。结果表明，该塑料注塑式转子的强度能够满足电机的要求及保证结构的安全需求。

刊名：IEEE Transactions on Magnetics（英）

刊期：2015年第51期

作者：Ji-Min Kim et al

编译：赵唤