新能源車驅(qū)動(dòng)電機(jī)絕緣材料可靠之解

發(fā)展新能源汽車已不可逆轉(zhuǎn),其顯著優(yōu)勢(shì)更是備受矚目,但混合動(dòng)力和電動(dòng)車的發(fā)展卻面臨著諸多挑戰(zhàn):

續(xù)航里程不足

充電時(shí)間長(zhǎng)

對(duì)充電樁(站)配套的依賴




提高驅(qū)動(dòng)電機(jī)額定電壓——


最不容忽視的技術(shù)手段



電動(dòng)汽車由鋰電池、電機(jī)與電控系統(tǒng)三大核心組件組成。


因此,應(yīng)對(duì)當(dāng)前挑戰(zhàn)的關(guān)鍵途徑是:

提高電池能量密度

增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和動(dòng)力系統(tǒng)效率

增強(qiáng)系統(tǒng)電壓




高電壓要求更高性能的絕緣材料



電壓增強(qiáng),瞬時(shí)電流加大,導(dǎo)致電機(jī)溫度瞬間從150~180℃升至200~240℃或以上,這就要求相關(guān)材料須極耐高溫


提高電機(jī)效率,可延長(zhǎng)電池壽命和單次充電行駛里程,但需平衡電機(jī)小型化趨勢(shì)和繞線密度增加之間的矛盾,這就要求進(jìn)一步提高材料的絕緣性能。


當(dāng)電壓增至700V及以上時(shí),驅(qū)動(dòng)電機(jī)電磁線材料既需耐受220℃以上高溫,還應(yīng)保持優(yōu)異的電氣性能、足夠的強(qiáng)度和耐受加工過(guò)程中的劇烈彎曲以及冷卻液(如變速箱油)的化學(xué)腐蝕。


為此,找到合適的材料解決方案成為解決問(wèn)題的關(guān)鍵。





高壓電機(jī)絕緣技術(shù)直接影響電機(jī)運(yùn)行的可靠性、使用壽命和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。


作為世界領(lǐng)先的商業(yè)化電磁線絕緣解決方案供應(yīng)商,POLYWEL特種聚合物豐富的產(chǎn)品系列,涵蓋了所有與絕緣相關(guān)的解決方案,從匯流條、端子及連接器,到電磁線、槽絕緣內(nèi)襯和線束絕緣膜,都有助于電機(jī)在高電壓下的運(yùn)行穩(wěn)定、安全和可靠。

 


1、為電磁線絕緣材料提供性能最為全面的聚合物解決方案



Ryton? PPS適用于最高溫度達(dá)200℃的工況,優(yōu)于變壓器電機(jī)電磁線絕緣層材料要求的160℃,方便加工成矩形或其他形狀,以滿足部件設(shè)計(jì)的要求。


當(dāng)電壓超過(guò)600V時(shí),Torlon? PAI可以安全應(yīng)對(duì)高達(dá)240℃的峰值溫度,漆包線生產(chǎn)商毋須改變加工工藝便可生產(chǎn)出合用的涂層電磁線。

 

當(dāng)漆包線難以達(dá)到更高電壓所需的絕緣層厚度和介電性能時(shí),綜合性能更勝一籌的KetaSpire? PEEK,可擠出加工成不同規(guī)格的矩形電磁線,以充分利用電機(jī)內(nèi)部空間、提高槽滿率及加大扭矩和功率,促使電機(jī)尺寸和重量下降,實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的繞組設(shè)計(jì)。


目前這種線纜已廣泛用于當(dāng)今主流混合動(dòng)力車型。


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對(duì)于要求更為苛刻的電機(jī)設(shè)計(jì),KetaSpire? PEEK擠出層涂布可用于更關(guān)鍵的繞組,經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)證明,無(wú)需擔(dān)心PDIV(局部放電起始電壓)和耐高溫特性。

 


2、為槽絕緣內(nèi)襯提供完美的性能



除電磁線外,POLYWEL還為驅(qū)動(dòng)電機(jī)市場(chǎng)推出了另一種核心材料:槽絕緣內(nèi)襯解決方案。


建議定子采用厚度為50~200μm的Ajedium? PEEK薄膜,使其:

高溫下具有更高的介電強(qiáng)度

導(dǎo)熱性優(yōu)于絕緣紙

在溫度高于220℃時(shí),機(jī)械強(qiáng)度高

 

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轉(zhuǎn)子槽絕緣內(nèi)襯與定子槽絕緣內(nèi)襯

 

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Ajedium? PEEK 膜,厚度:0.05~0.20mm

 

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Xydar? LCP 注塑成型件,厚度:0.30~0.80mm

 

轉(zhuǎn)子槽絕緣內(nèi)襯的常規(guī)材料為Xydar? LCP,當(dāng)組件厚度為300~800μm、長(zhǎng)度為100~200 mm時(shí),其具有優(yōu)異的加工流動(dòng)性和完美的電氣性能。


POLYWEL為客戶的注塑加工推出量身訂制的導(dǎo)熱型薄壁組件。

 


3、為驅(qū)動(dòng)電機(jī)電子元器件保駕護(hù)航



驅(qū)動(dòng)電機(jī)近期的發(fā)展趨勢(shì),給內(nèi)部連接器、高壓連接器與旋轉(zhuǎn)變壓器、線軸和端子等電子元器件及其絕緣材料帶來(lái)了新的技術(shù)挑戰(zhàn)。


未來(lái),許多二次注塑絕緣元器件都需要導(dǎo)熱和阻燃,甚至抗熱沖擊。


由于許多OEM要求電動(dòng)汽車部件達(dá)到V-0級(jí)阻燃與耐ATF(自動(dòng)變速箱油)化學(xué)腐蝕,因此材料在ATF工況下必須非常穩(wěn)定。

Ryton? PPS和Amodel? PPA是經(jīng)實(shí)踐證明的可靠解決方案,其在熱老化和流體老化試驗(yàn)后,依然可以保持足夠優(yōu)秀的介電性能。


POLYWEL還為合作伙伴提供了結(jié)果完整的測(cè)試數(shù)據(jù)庫(kù)。

 

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內(nèi)部連接器

 

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旋轉(zhuǎn)變壓器

 

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線軸

 

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高壓連接器

 

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端子

 


4、為輪轂電機(jī)的創(chuàng)新提供新途徑



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輪轂電機(jī)技術(shù)將電動(dòng)馬達(dá)與車輪集成在一起,使設(shè)計(jì)更加緊湊,但對(duì)電動(dòng)馬達(dá)的熱管理卻提出了更大的挑戰(zhàn)。


與此同時(shí),電動(dòng)馬達(dá)的部件必須能夠安全承受長(zhǎng)期振動(dòng)。

POLYWEL的導(dǎo)熱等級(jí)Ryton? PPS,為支持輪轂電機(jī)的創(chuàng)新提供了途徑,它具有卓越的成型加工性能、抗熱沖擊性能與阻燃安全性、尺寸穩(wěn)定性以及抗ATF的化學(xué)性和防潮、導(dǎo)熱性能。