微特電機(jī)在汽車行業(yè)的應(yīng)用
發(fā)布時間：
2024-10-18 11:53
來源：
上海線圈展 2025上海國際線圈電源及電子變壓器展覽會【官網(wǎng)】
中國汽車微特電機(jī)的市場規(guī)模是與中國汽車市場密不可分的，在沒有技術(shù)進(jìn)步的前提下，兩個市場的規(guī)模是成正比關(guān)系的。每年汽車微特電機(jī)的市場總需求可以保守的通過這個比例關(guān)系進(jìn)行估計。廠商主要包括中外合資企業(yè)、國有企業(yè)和私營公司等。中外合資企業(yè)在整個市場中仍然扮演著主導(dǎo)的角色。
一
微特電機(jī)在汽車行業(yè)大有作為
1、重視電動汽車驅(qū)動電機(jī)及系統(tǒng)開發(fā)
為了保護(hù)環(huán)境，節(jié)約日益貧乏的石油資源，世界各國汽車制造商都十分重視電動汽車的開發(fā)和商品化。電動汽車主要有純電動汽車、混合動力汽車和燃料電池電動汽車三種。目前混合動力電動汽車已商業(yè)化，燃料電池電動汽車產(chǎn)業(yè)化的研制也已完成，但不論哪一種電動汽車，都是電機(jī)驅(qū)動的動力系統(tǒng)。為此，國內(nèi)外都高度重視驅(qū)動電機(jī)及其控制系統(tǒng)的研究開發(fā)，技術(shù)發(fā)展快、高效率、高可靠電機(jī)和控制系統(tǒng)已不斷涌現(xiàn)。
2、為電動助力轉(zhuǎn)向帶來節(jié)能效果
沒有助力轉(zhuǎn)向時，高速行駛時方向盤轉(zhuǎn)向很容易，而緩速轉(zhuǎn)彎時，打方向盤卻很吃力。新近采用的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可替代傳統(tǒng)的液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，讓行車省力又安全，并節(jié)省能源。
傳統(tǒng)汽車助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一般是由閥體和液壓動力氣缸所組成的液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，為了保證系統(tǒng)可靠地工作，始終要對發(fā)動機(jī)連續(xù)施加一個小負(fù)載，即使在不需要助力轉(zhuǎn)向的時候，這個小負(fù)載也要施加在發(fā)動機(jī)上。目前正在開發(fā)和開始采用無接觸式旋轉(zhuǎn)變壓器來代替閥體、采用伺服電動機(jī)來代替液壓動力氣缸的汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，它僅在需要助力轉(zhuǎn)向的時候，才需要吸取電能，與前者相比可以節(jié)省3%～5%的能源。
同時，電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還具有機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、路感好、反應(yīng)靈敏、安全性高等優(yōu)點。汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)用精密伺服電動機(jī)和無接觸式旋轉(zhuǎn)變壓器是汽車電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的核心部件，精密伺服電動機(jī)可選用有刷直流伺服電動機(jī)或無刷直流伺服電動機(jī)。
3、電驅(qū)動實現(xiàn)機(jī)電一體化
為了提高汽車使用的舒適度，拓展汽車增值空間。過去利用手動控制的機(jī)械裝置，例如汽車門鎖、車窗、座椅轉(zhuǎn)向、后視鏡、雨刷等子系統(tǒng)，都可以將原來要手動操作的機(jī)械裝置改為電機(jī)驅(qū)動，逐步實現(xiàn)汽車控制裝置的機(jī)電一體化。
微特電機(jī)在汽車上的電機(jī)驅(qū)動主要分布于汽車的發(fā)動機(jī)、底盤、車身三大部位及附件中。一是汽車發(fā)動機(jī)部件上的應(yīng)用：主要是在汽車起動機(jī)、電噴控制系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)水箱散熱器及發(fā)電機(jī)中的應(yīng)用。這些部件中須應(yīng)用多臺直流電動機(jī)。二是汽車底盤車架上的應(yīng)用：主要是在汽車電子懸架控制系統(tǒng)、電動助力轉(zhuǎn)向裝置、汽車穩(wěn)定性控制系統(tǒng)、汽車巡航控制系統(tǒng)、防抱死控制系統(tǒng)及驅(qū)動動力控制系統(tǒng)的應(yīng)用。其中廣泛應(yīng)用的是永磁式直流電動機(jī)或永磁式步進(jìn)電動機(jī)。三是汽車車身部件上的應(yīng)用：主要是在中央門鎖裝置、電動后視鏡、自動升降天線、電動天窗、自動前燈、電動汽車坐椅調(diào)整器等的應(yīng)用。其中普遍應(yīng)用永磁式直流電動機(jī)和永磁式步進(jìn)電動機(jī)。四是汽車附件上的應(yīng)用：主要是在吸塵器、充氣機(jī)、氣泵、拋光機(jī)、電動坐椅按摩器等裝置中的應(yīng)用。
二
微特電機(jī)在汽車行業(yè)中的應(yīng)用狀況
1、輕薄短小化
汽車微特電機(jī)的形狀正向著扁平、盤式、輕巧和短小的方向發(fā)展，以適應(yīng)汽車特定環(huán)境的需要。為了縮小外形尺寸，首先考慮采用高性能的釹鐵硼永磁材料。例如一臺1000W鐵氧體起動機(jī)的磁鋼重量為220g，用釹鐵硼磁鋼，其重量僅為68g。采用將起動電機(jī)和發(fā)電機(jī)設(shè)計成一體的方案，比分離的重量減輕一半。國內(nèi)外已開發(fā)出盤式的線繞轉(zhuǎn)子和印制繞組轉(zhuǎn)子的直流永磁電動機(jī)，也可應(yīng)用于發(fā)動機(jī)水箱和空調(diào)器冷凝器的冷卻通風(fēng)，甚至在座椅長滑軌移動的電機(jī)上也能發(fā)揮其優(yōu)勢。扁平式的永磁步進(jìn)電動機(jī)可應(yīng)用于汽車速度表、計價器等多種電子設(shè)備中，最近，日本又推出超薄形離心式風(fēng)扇電動機(jī)，厚度僅為20mm，可以安裝在框架壁面很小的場合中作通風(fēng)冷卻用。
2、高效化
比如刮水器電機(jī)經(jīng)過對減速器結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，大大降低了電機(jī)軸承上的負(fù)荷(減少95%)，體積縮小、重量減輕36%、電機(jī)轉(zhuǎn)矩提高25%。目前，大多數(shù)汽車微特電機(jī)采用鐵氧體磁鋼，隨著釹鐵硼磁鋼及釹鐵硼注塑、粘結(jié)釹鐵硼耐環(huán)境能力的提高，將替代鐵氧體磁鋼，必將使汽車微特電機(jī)更輕量化、高效化。
3、無刷化
按照汽車控制與驅(qū)動自動化和降低故障率、消除無線電干擾等要求，在高性能釹鐵硼材料和電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)的支承下，汽車中大量應(yīng)用粘結(jié)磁體、塑磁、燒結(jié)釹鐵硼的永磁直流電動機(jī)將向無刷化方向發(fā)展。
4、電機(jī)控制DSP化
在高級、豪華的轎車中發(fā)動機(jī)控制、自動速度控制、防滑制動控制、轉(zhuǎn)向控制、車輛浮空控制、速度自動變換控制等系統(tǒng)中，都應(yīng)用了由DSP 控制的微特電機(jī)（有的將電子控制部分放在電動機(jī)的端蓋內(nèi)，使控制單元和電動機(jī)一體化）。通過了解汽車配置微特電機(jī)的多少，可以觀察出該汽車配置的級別高低和舒適豪華程度。在如今這個汽車需求快速膨脹的時期，汽車微特電機(jī)的應(yīng)用范圍越來越廣，外資的進(jìn)入也使得微特電機(jī)行業(yè)的競爭越演越烈，但這些現(xiàn)象都可以說明，汽車微特電機(jī)的發(fā)展前景廣闊，微特電機(jī)在汽車電子領(lǐng)域也將大有作為。
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