这款轴向磁通结构的动力单元,最初面向超跑高性能驱动场景开发,适配对功率密度、轴向安装空间有严苛要求的动力总成布局,相比传统径向磁通电机,其扁平式的盘状结构可以大幅压缩动力系统的轴向占用尺寸,在超跑后桥、轮毂集成驱动、高性能电动原型车的动力布置中,能够留出更多空间给悬架结构、电池包布局以及空气动力学组件的设计。从结构设计逻辑来看,整个壳体采用碳纤维编织纹理的包覆设计,并非单纯为了视觉效果,碳纤维材质的壳体可以在保证结构强度满足高转速下离心力载荷要求的同时,大幅降低动力单元的整体自重,壳体周向均匀布置的紧固螺栓,按照等载荷分布原则排布,能够保证端盖与定子壳体之间的密封压力均匀,避免高转速运行下因壳体形变导致的定转子同轴度偏差。
中部的环形定子支架采用一体化加工思路,绕组排布沿径向均匀展开,相比传统径向电机的定子绕线方式,轴向磁通结构的磁路气隙为平面形式,磁阻更低,同等体积下能够输出更高的扭矩密度,端面上的径向加强筋结构,既可以提升壳体的抗扭刚度,也能在运行过程中增加壳体表面的散热面积,配合外置的散热回路可以快速带走绕组产生的热量。两侧延伸出的安装支耳采用一体化成型设计,安装孔位的位置度公差控制在0.02mm以内,能够直接适配超跑后桥的副车架安装点,不需要额外设计转接支架,减少装配环节的累积误差。
整个动力单元的转子部分采用盘式结构,永磁体贴附于转子盘表面,气隙调整通过端盖与壳体之间的调整垫片实现,装配过程中可以通过塞尺多点测量气隙均匀度,保证运行过程中磁拉力平衡,避免出现单边磁拉力导致的轴承偏磨问题。从安装边界来看,整个动力单元的轴向尺寸远小于同功率等级的传统径向电机,径向尺寸则相对更大,在进行整车布置时,需要重点校核径向空间与周边悬架摆臂、刹车管路、线束走向的间隙,预留至少15mm的安全间隙,避免车辆行驶过程中因悬架跳动产生运动干涉。安装支耳的连接螺栓需要采用12.9级高强度螺栓,按照对角顺序分次拧紧,拧紧力矩按照螺栓规格匹配对应的力矩值,保证连接刚度满足急加速、急减速工况下的冲击载荷要求。在结构拆解展示的设计上,这个模型采用了半剖与整体结合的展示逻辑,可以清晰观察到内部定转子的相对位置、绕组排布方式、壳体的连接结构,对于学习轴向磁通电机结构、进行高性能电驱动总成方案选型的结构工程师来说,可以直观理解这类高功率密度电机的布局思路,在进行同类产品设计时,能够参考其螺栓排布、安装支耳设计、壳体加强结构的设计逻辑,平衡结构强度、自重、散热性能三者之间的关系。
这类轴向磁通动力单元除了超跑应用场景外,也可以适配航空电动推进系统、高性能电动摩托车的动力单元,在这些对自重和安装空间同样敏感的场景中,其高功率密度的优势可以得到充分发挥,设计过程中需要重点关注高转速下的转子结构强度,因为轴向磁通电机的转子直径更大,高转速下的离心载荷更高,需要对转子盘的材质、永磁体的固定方式做针对性的强度校核,避免高速运转下出现永磁体脱落、转子盘碎裂的风险。壳体的密封设计采用端面密封形式,密封槽的深度、宽度按照O型圈的压缩比要求设计,保证在高低温变化、壳体形变的情况下,依然能够满足IP67级别的密封要求,防止外界水汽、灰尘进入电机内部,影响绕组绝缘性能和轴承使用寿命。
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- 系统要求: SOLIDWORKS,Rendering
- 软件分类: 电机

















