新能源车驱动电机绝缘材料可靠之解

发布时间:2019-09-23
在K 2019展会上,索尔维将展示特种聚合物丰富的产品系列涵盖所有与绝缘相关的解决方案,从汇流条、端子、连接器,到电磁线、槽绝缘内衬和线束绝缘膜,助力驱动电机在高电压下运行稳定、安全、可靠。

新能源车驱动电机绝缘材料可靠之解

新能源汽车优势明显,但挑战重重

发展新能源汽车已不可逆转,其显著优势更是备受瞩目,但混合动力和电动车的发展却面临着诸多挑战:

➤续航里程不足

➤充电时间长

➤对充电桩(站)配套的依赖

提高驱动电机额定电压——最不容忽视的技术手段

电动汽车由锂电池、电机与电控系统三大核心组件组成。

因此,应对当前挑战的关键途径是:

➤提高电池能量密度

➤增强驱动电机和动力系统效率

➤增强系统电压

高电压要求更高性能的绝缘材料

电压增强,瞬时电流加大,导致电机温度瞬间从150~180℃升至200~240℃或以上,这就要求相关材料须极耐高温。

提高电机效率,可延长电池寿命和单次充电行驶里程,但需平衡电机小型化趋势和绕线密度增加之间的矛盾,这就要求进一步提高材料的绝缘性能。

当电压增至700V及以上时,驱动电机电磁线材料既需耐受220℃以上高温,还应保持优异的电气性能、足够的强度和耐受加工过程中的剧烈弯曲以及冷却液(如变速箱油)的化学腐蚀。

为此,找到合适的材料解决方案成为解决问题的关键。

索尔维备好全面解决方案

高压电机绝缘技术直接影响电机运行的可靠性、使用寿命和技术经济指标。

作为世界领先的商业化电磁线绝缘解决方案供应商,索尔维特种聚合物丰富的产品系列,涵盖了所有与绝缘相关的解决方案,从汇流条、端子及连接器,到电磁线、槽绝缘内衬和线束绝缘膜,都有助于电机在高电压下的运行稳定、安全和可靠。

1、为电磁线绝缘材料提供性能最为全面的聚合物解决方案

Ryton®PPS适用于最高温度达200℃的工况,优于变压器电机电磁线绝缘层材料要求的160℃,方便加工成矩形或其他形状,以满足部件设计的要求。

当电压超过600V时,Torlon® PAI可以安全应对高达240℃的峰值温度,漆包线生产商毋须改变加工工艺便可生产出合用的涂层电磁线。

当漆包线难以达到更高电压所需的绝缘层厚度和介电性能时,综合性能更胜一筹的KetaSpire® PEEK,可挤出加工成不同规格的矩形电磁线,以充分利用电机内部空间、提高槽满率及加大扭矩和功率,促使电机尺寸和重量下降,实现创新的绕组设计。

目前这种线缆已广泛用于当今主流混合动力车型。


KetaSpire® PEEK,可挤出加工成不同规格的矩形电磁线,以改善电机内部空间的利用、提高槽满率,加大扭矩和功率,促进电机尺寸和重量下降,实现创新的绕组设计

对于要求更为苛刻的电机设计,KetaSpire® PEEK挤出层涂布可用于更关键的绕组,经实践检验证明,无需担心PDIV(局部放电起始电压)和耐高温特性。

2、为槽绝缘内衬提供完美的性能

除电磁线外,索尔维还为驱动电机市场推出了另一种核心材料:槽绝缘内衬解决方案。

建议定子采用厚度为50~200μm的Ajedium™ PEEK薄膜,使其:

➤高温下具有更高的介电强度

➤导热性优于绝缘纸

➤在温度高于220℃时,机械强度高


转子槽绝缘内衬与定子槽绝缘内衬


Ajedium™ PEEK 膜,厚度:0.05~0.20mm


Xydar® LCP 注塑成型件,厚度:0.30~0.80mm

转子槽绝缘内衬的常规材料为Xydar® LCP,当组件厚度为300~800μm、长度为100~200 mm时,其具有优异的加工流动性和完美的电气性能。

索尔维为客户的注塑加工推出量身订制的导热型薄壁组件。

3、为驱动电机电子元器件保驾护航

驱动电机近期的发展趋势,给内部连接器、高压连接器与旋转变压器、线轴和端子等电子元器件及其绝缘材料带来了新的技术挑战。

未来,许多二次注塑绝缘元器件都需要导热和阻燃,甚至抗热冲击。

由于许多OEM要求电动汽车部件达到V-0级阻燃与耐ATF(自动变速箱油)化学腐蚀,因此材料在ATF工况下必须非常稳定。

Ryton® PPS和Amodel® PPA是经实践证明的可靠解决方案,其在热老化和流体老化试验后,依然可以保持足够优秀的介电性能。

索尔维还为合作伙伴提供了结果完整的测试数据库。


内部连接器


旋转变压器

线轴


高压连接器


端子

4、为轮毂电机的创新提供新途径

轮毂电机技术将电动马达与车轮集成在一起,使设计更加紧凑,但对电动马达的热管理却提出了更大的挑战。

与此同时,电动马达的部件必须能够安全承受长期振动。

索尔维的导热等级Ryton® PPS,为支持轮毂电机的创新提供了途径,它具有卓越的成型加工性能、抗热冲击性能与阻燃安全性、尺寸稳定性以及抗ATF的化学性和防潮、导热性能。


索尔维的导热等级Ryton® PPS,为支持轮毂电机的创新提供了途径

为未来新能源汽车驱动电机发展需求作准备

依托其先进的技术、极高的产品性能和丰富的产品线,索尔维为电动汽车行业提供了全面的绝缘及耐高温特种材料解决方案,已成为电动汽车产业链领先企业的可靠合作伙伴。

索尔维为顺应未来电机组件模块化、轻质紧凑和高效冷却的发展趋势,也已准备好了独特的材料。

索尔维将持续开发更多业界领先的高性能特种聚合物,并凭借在技术和加工领域积累的大量数据和经验,针对创新理念提出优化意见和建议。


扫描二维码,了解更多内容

0
-1
收藏
/
正在提交,请稍候…