四、工作温度要点 对于永磁体而言,其性能的展现与一个名为“最大磁能积”的参数息息相关。磁能积,即在退磁曲线上某点的横纵坐标乘积,提供了一个直观理解退磁曲线的方式。通过扩展磁滞曲线与内禀退磁曲线的二象限,我们可以得到磁能积曲线。这条曲线的右半边,以永磁体退磁曲线上各点的剩磁与环境磁场的乘积为横坐标,以磁通感应密度B为纵坐标,描绘了磁体性能的重要方面。
曾经有位在泰樂科技任职的朋友分享了他们公司的产品信息。如N40AH型号的磁铁,性能数据堪称顶级,但它的工作温度范围仅在220摄氏度左右。这一数据点明了它在普通电动车电机中的应用受限,因为通常电动车会选择如N35UH等型号,其工作温度在180-200摄氏度之间更为适宜。
尽管居里温度这一不可逆的阈值通常高于最高工作温度,但选择合适的最高工作温度对于产品的长期稳定运行至关重要。通过本篇内容的讲解,希望大家能够理解更多关于永磁体的专业名词,学会如何解读参数表,为挑选电动车相关零件提供更多衡量依据。
我们也认识到,在永磁电机中,散热系统的设计至关重要。在汽车行业的“动力电机”中,需要兼顾多个方面。电机需具备宽泛的转速范围,因为电动车多数没有变速箱,齿轮减速比固定。为了实现高速运转,电机必须具备足够的扭矩储备和负载能力。高转速带来的问题是永磁体的。
虽然高转速场景并不罕见,但考虑到电动车的重量和扭矩需求,电机的设计必须确保在高速运转时仍能保持高扭矩输出。电机还具有恒扭矩区间的特性。为了使产品更具竞争力,设计时需尽可能拓宽这一区间,以延缓电机扭矩的衰减。这要求电机必须能够承受大电流和大电压的冲击,从而增加了电机的散热压力。
在电机设计中,既要考虑轻量化、负载,还要考虑散热。这三个方面的平衡对永磁体的使用潜力和散热系统的设计提出了严格的要求。散热系统必须确保在峰值输出时,电机的温度不会超过永磁体的工作温度。对于无法保证这一点的厂家来说,他们可能不得不降低产品的输出能力或接受电机逐渐退磁的后果。
在节目中我多次提及油冷电机的优势,因为油冷技术能够深入转子永磁体的核心进行散热,而非仅在表面进行水套式散热。这显示了机械素质与电气化素质在电动车中是相辅相成的。硅钢片、换热器以及油冷回路的设计是电机的底层架构,其设计的成功与否决定了电机性能的完全释放。