신에너지 자동차 모터 고정자 및 회전자: 전기 추진 시스템의 핵심 구성요소

신에너지 차량(NEV) 산업의 급속한 성장으로 인해 전기 추진 시스템의 핵심 부품, 특히 모터 고정자와 회전자가 상당한 관심을 받게 되었습니다. 이러한 구성 요소는 전기 에너지를 기계적 동작으로 변환하는 데 중요한 역할을 하며 전기 자동차(EV)의 효율성, 성능 및 신뢰성에 직접적인 영향을 미칩니다. 이 기사에서는 NEV 모터의 고정자 및 회전자와 관련된 설계, 재료, 제조 공정 및 기술 발전을 살펴봅니다.

1. NEV 모터 고정자 및 회전자 소개

신에너지 차량의 전기 모터는 고정자(고정 부분)와 회전자(회전 부분) 사이의 상호 작용에 의존하여 토크를 생성합니다. 고정자는 일반적으로 구리 권선이 있는 적층 코어로 구성되며, 회전자는 영구 자석(PM), 유도 또는 자기저항 유형과 같은 다양한 구성으로 설계될 수 있습니다. 이러한 설계 중에서 선택하는 것은 비용, 효율성, 애플리케이션 요구 사항과 같은 요소에 따라 달라집니다.

2. 고정자: 디자인과 기능성

고정자는 교류(AC)로 전원이 공급될 때 회전 자기장을 생성하는 중요한 구성 요소입니다. 주요 요소는 다음과 같습니다:

- 적층 코어: 와전류 손실을 줄이기 위해 얇은 실리콘 강판으로 제작되었습니다.
- 구리 권선: 전자기장을 생성하기 위해 슬롯에 배열된 절연 구리선입니다.
- 고정자 프레임: 구조적 지지 및 열 관리 기능을 제공합니다.

2.1 재료 및 제조
고정자 코어에는 철손이 낮은 고품질 전기강판이 필수적입니다. 권선은 저항 손실을 최소화하기 위해 고순도 구리로 만들어지는 경우가 많습니다. 헤어핀 와인딩 기술과 같은 고급 제조 기술은 슬롯 충진율과 열 성능을 향상시킵니다.

2.2 도전과 혁신
- 열 관리: 고정자는 작동 중에 열을 발생시키므로 효과적인 냉각 시스템(예: 액체 냉각)이 필요합니다.
- 진동 및 소음: 최적화된 권선 패턴과 코어 적층으로 원치 않는 진동을 줄입니다.

3. 로터: 종류와 발전

로터는 전자기 에너지를 기계적 회전으로 변환합니다. NEV 모터의 일반적인 로터 유형은 다음과 같습니다.

3.1 영구자석(PM) 로터
- 희토류 자석(예: ​​네오디뮴)을 사용하여 높은 효율과 전력 밀도를 제공합니다.
- 희토류 재료에 대한 비용 및 공급망 의존도 등의 과제가 있습니다.

3.2 인덕션 로터
- 영구자석이 필요하지 않아 비용이 절감됩니다.
- PM 로터에 비해 효율은 낮지만 고속 응용 분야에는 견고합니다.

3.3 스위치드 릴럭턴스 로터
- 자석이나 권선이 없는 단순하고 저렴한 디자인입니다.
- 더 높은 토크 리플 및 소음 수준.

3.4 제조 및 재료 혁신
- 분말 야금: 무게를 줄이면서 복잡한 로터 모양을 만드는 데 사용됩니다.
- 고강도 합금: 높은 회전 속도에서 내구성을 향상시킵니다.

4. NEV 시스템에 통합

고정자와 회전자는 모터 어셈블리 내에서 원활하게 작동해야 하며 여기에는 다음이 포함됩니다.
- 인버터 호환성: 효율적인 전력 변환을 보장합니다.
- 열 시스템: 액체 또는 공기 냉각으로 최적의 작동 온도를 유지합니다.
- 경량 설계: 알루미늄 및 복합 재료로 인해 전체 차량 무게가 감소합니다.

5. 미래 동향 및 발전

새로운 기술은 고정자와 회전자의 성능을 향상시키는 것을 목표로 합니다.
- 고급 자석 재료: 희토류 원소에 대한 의존도를 줄입니다.
- 적층 제조: 맞춤형 고정자-회전자 형상을 위한 3D 프린팅.
- AI 최적화 설계: 기계 학습으로 전자기 효율성이 향상됩니다.

6. 결론

고정자와 회전자는 신에너지 차량 모터의 효율성과 신뢰성의 기본입니다. 재료, 제조 및 설계의 지속적인 발전은 차세대 전기 추진 시스템을 주도하여 지속 가능한 운송으로의 글로벌 전환을 지원합니다.