行業(yè)動(dòng)態(tài)
新能源汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和普通的工業(yè)電機(jī)有幾點(diǎn)不同：
1、乘用車(chē)的空間有限，電機(jī)體積太大會(huì)占用有效荷載空間，重量太重影響荷載能力和續(xù)航里程，所以要求驅(qū)動(dòng)電機(jī)的體積越小越好；
2、新能源驅(qū)動(dòng)電機(jī)要更加效率節(jié)能，所以需要要采取IGBT驅(qū)動(dòng)，而且頻率越來(lái)越高，要求絕緣具備足夠的耐高頻脈沖能力；
3、對(duì)線路損耗非常敏感，驅(qū)動(dòng)電壓不斷提升，要求絕緣具備足夠的耐高壓能力；
4、汽車(chē)運(yùn)行環(huán)境是不斷變化的，時(shí)刻處于額外震動(dòng)、濕熱、高低溫沖擊，并且經(jīng)常有過(guò)載情況發(fā)生，要求絕緣具備優(yōu)良的耐高溫和抗過(guò)載能力。
以上是新能源驅(qū)動(dòng)電機(jī)的主要特征，不同結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)可能帶來(lái)對(duì)電機(jī)絕緣的特殊要求，比如耐油、耐水、耐焊接等。
低壓系統(tǒng)
在早期的混動(dòng)系統(tǒng)中，通常采用的是48V低壓模式，所以選擇普通的厚漆膜漆包線按照IEC標(biāo)準(zhǔn)要求，φ1.0mm厚漆膜漆包圓線的高溫?fù)舸╇妷阂蟆?800V，室溫?fù)舸╇妷阂蟆?000V，20000h老化后的耐壓，要求≥1000V，就足夠滿(mǎn)足絕緣要求。歐洲在高壓驅(qū)動(dòng)的研究相對(duì)落后，即使現(xiàn)在已經(jīng)從圓線切換為扁線，仍然選擇200級(jí)的厚漆膜漆包扁線。
過(guò)沖電壓
由于IGBT的輸出存在過(guò)沖電壓，早期的IGBT沒(méi)有采取抑制措施，過(guò)沖電壓可能超過(guò)額定電壓的2倍。這種過(guò)沖電壓在電機(jī)的長(zhǎng)期運(yùn)行中，會(huì)加速絕緣老化，造成不可逆的嚴(yán)重?fù)p傷，導(dǎo)致電機(jī)壽命的急劇下降。在同樣應(yīng)用IGBT的高速電梯和工業(yè)變頻電機(jī)中，沒(méi)有增強(qiáng)絕緣的繞組，有著非常高的非預(yù)期失效事故。
到底多少耐壓才安全？
對(duì)于圓形導(dǎo)線的繞組，通常是散嵌的方式裝入鐵芯，每匝線在槽里隨機(jī)分布，存在首末匝直接接觸的可能性，所以匝間電壓可能等于或接近額定電壓。導(dǎo)線的匝間耐壓設(shè)計(jì)，需要考慮到壽命終點(diǎn)時(shí)，應(yīng)至少達(dá)到2x500V=1000V，由于在壽命終點(diǎn)時(shí)，耐壓能力約為初始值的十分一，所以要求繞組線的初始擊穿電壓應(yīng)高于10000V。對(duì)應(yīng)IEC標(biāo)準(zhǔn)的加厚漆膜（GradeIII）漆包線，其高溫電壓的要求是≥5700V，要穩(wěn)定保持擊穿電壓高于10000V，至少需要超厚漆膜（GradeIV）的漆包線，在早期的生產(chǎn)工藝條件下，超厚絕緣的漆包線在加工上難以許諾一致性，所以豐田采取在漆包線上增加擠塑涂層的方案，使絕緣厚度達(dá)到0.4以上，單側(cè)耐壓超過(guò)1萬(wàn)伏，實(shí)現(xiàn)了高壓驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
1、乘用車(chē)的空間有限，電機(jī)體積太大會(huì)占用有效荷載空間，重量太重影響荷載能力和續(xù)航里程，所以要求驅(qū)動(dòng)電機(jī)的體積越小越好；
2、新能源驅(qū)動(dòng)電機(jī)要更加效率節(jié)能，所以需要要采取IGBT驅(qū)動(dòng)，而且頻率越來(lái)越高，要求絕緣具備足夠的耐高頻脈沖能力；
3、對(duì)線路損耗非常敏感，驅(qū)動(dòng)電壓不斷提升，要求絕緣具備足夠的耐高壓能力；
4、汽車(chē)運(yùn)行環(huán)境是不斷變化的，時(shí)刻處于額外震動(dòng)、濕熱、高低溫沖擊，并且經(jīng)常有過(guò)載情況發(fā)生，要求絕緣具備優(yōu)良的耐高溫和抗過(guò)載能力。
以上是新能源驅(qū)動(dòng)電機(jī)的主要特征，不同結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)可能帶來(lái)對(duì)電機(jī)絕緣的特殊要求，比如耐油、耐水、耐焊接等。
低壓系統(tǒng)
在早期的混動(dòng)系統(tǒng)中，通常采用的是48V低壓模式，所以選擇普通的厚漆膜漆包線按照IEC標(biāo)準(zhǔn)要求，φ1.0mm厚漆膜漆包圓線的高溫?fù)舸╇妷阂蟆?800V，室溫?fù)舸╇妷阂蟆?000V，20000h老化后的耐壓，要求≥1000V，就足夠滿(mǎn)足絕緣要求。歐洲在高壓驅(qū)動(dòng)的研究相對(duì)落后，即使現(xiàn)在已經(jīng)從圓線切換為扁線，仍然選擇200級(jí)的厚漆膜漆包扁線。
過(guò)沖電壓
由于IGBT的輸出存在過(guò)沖電壓，早期的IGBT沒(méi)有采取抑制措施，過(guò)沖電壓可能超過(guò)額定電壓的2倍。這種過(guò)沖電壓在電機(jī)的長(zhǎng)期運(yùn)行中，會(huì)加速絕緣老化，造成不可逆的嚴(yán)重?fù)p傷，導(dǎo)致電機(jī)壽命的急劇下降。在同樣應(yīng)用IGBT的高速電梯和工業(yè)變頻電機(jī)中，沒(méi)有增強(qiáng)絕緣的繞組，有著非常高的非預(yù)期失效事故。
到底多少耐壓才安全？
對(duì)于圓形導(dǎo)線的繞組，通常是散嵌的方式裝入鐵芯，每匝線在槽里隨機(jī)分布，存在首末匝直接接觸的可能性，所以匝間電壓可能等于或接近額定電壓。導(dǎo)線的匝間耐壓設(shè)計(jì)，需要考慮到壽命終點(diǎn)時(shí)，應(yīng)至少達(dá)到2x500V=1000V，由于在壽命終點(diǎn)時(shí)，耐壓能力約為初始值的十分一，所以要求繞組線的初始擊穿電壓應(yīng)高于10000V。對(duì)應(yīng)IEC標(biāo)準(zhǔn)的加厚漆膜（GradeIII）漆包線，其高溫電壓的要求是≥5700V，要穩(wěn)定保持擊穿電壓高于10000V，至少需要超厚漆膜（GradeIV）的漆包線，在早期的生產(chǎn)工藝條件下，超厚絕緣的漆包線在加工上難以許諾一致性，所以豐田采取在漆包線上增加擠塑涂層的方案，使絕緣厚度達(dá)到0.4以上，單側(cè)耐壓超過(guò)1萬(wàn)伏，實(shí)現(xiàn)了高壓驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
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