住友电机利用Ansys的材料世界支持更可持续的电机设计万博

在全球变暖的背景下，制造商们正寻求在各个方面提高效率，从我们驾驶的车辆到我们使用的电器，甚至是工业设备。所有这些应用的背后都是电动机，其目标是使它们尽可能小、轻、高效。制造商对轴向间隙电机(agm)感兴趣，作为许多这些应用的理想替代方案。例如，梅赛德斯和法拉利有意在下一代车型中使用agm。然而，由于材料的限制，它们不能广泛使用。住友电气工业(SEI)，一家软磁复合材料(SMCs)制造商利用其独特的材料和高密度、高精度的建模技术，在帮助下确定了工作所需的材料万博Ansys格兰塔．

径向间隙电机(RGMs)是当今最常见的电机类型。虽然它们的性能有了显着提高，但它们也有缺点，包括由于其电机结构的薄形状而导致扭矩降低。制造商现在正在寻找agm来提高各种电气应用的效率，因为它们能够提供高扭矩，尽管它们的形状很薄，这是它们支持的应用中的一个关键因素。制造它们的挑战在于它们的设计，这需要一个三维形状的核心。这种几何形状很难使用与rgm相关的磁性钢板制造。

克服AGM开发中的材料挑战

为了克服这种材料挑战，SEI开发了SMCs。与磁性钢板相比，SMCs在电机设计中具有优越的磁性和更高的几何自由度。制作最终产品需要对绝缘铁颗粒进行压制和成型，并在不破坏绝缘性的前提下，在优化的温度下进行固化，以提高机械强度。这种压实工艺使SEI能够实现电磁应用所需的磁性和各向同性或高度可成形性。这些特性有助于SEI实现几何自由度，以支持agm、汽车燃油喷射阀、升压转换反应堆(从电池中提高电压的元件)和点火线圈。

观看上面的视频，了解更多关于住友轴向磁通电机使用的材料。

适合agm的电机磁芯要求具有高磁通密度(电场强度的测量)和磁芯中的低能量损失，有助于提高整体效率。由于材料成分与磁性钢板(即电钢板)不同，由于温度升高造成的铁损失明显更小。换句话说，温度越高，导致机器功率损失的铁损耗就越低。然而，固化和压实过程对拉伸强度的影响很小，到目前为止，这使得agm成为一种不切实际的选择。

更准确的材料验证与Ansys Granta万博

使用万博Ansys Granta材料数据库， SEI根据使用的温度环境，准确分析了生产过程。该软件还有助于确认在没有粘合剂的情况下，材料在高温环境下的强度不会降低。

使用Granta, SEI在开发过程中确认了其独特材料和高密度、高精度建模技术的材料特性。该技术使SEI能够提供具有高磁通密度、机械强度和低铁损耗的SMCs，以支持更大规模的agm。

由于冲压和层压，电气钢板会发生材料变形，因此Ansys Granta中计算的磁性能会发生显着变化。万博由于SMCs的基本特性评估和产品形状是通过相同的方法制造的，因此在Ansys Granta中，当用于分析和实际产品评估时，这些特性的差异是最小的，从而提高了材料验证的准确性。万博

在高频范围内，SMCs损耗相对于电钢损耗的优越性更加显著。SEI SMCs还参与铁损耗抑制作为高频范围内谐波的函数。

SMCs的材料特性也提高了制造轴向磁通电机的可能性，轴向磁通电机比传统的平面径向磁通电机更小、更轻，更容易、更合理地需要3D磁路。其结果是生产效率的提高和电动汽车、家用电器和工业设备制造商梦寐以求的轻量化。

更有效的建模和电机尺寸

利用其SMCs作为开发基础，SEI还创造了一种技术，可以对轴向磁通电机的极靴、齿和轭进行整体建模。该技术只需要一种模具，就可以比以前更容易地制造轴向磁通电机及其部件。而且，由于SMC包含3D磁各向同性特性，因此可以使用与径向悬空的磁性组成的极靴轭-这是一项难以用电钢板制造的任务，并且从转子收集大量磁通量。支持An万博sys granta的smc还可以管理流入绕组的磁通量，并实现更小的电机尺寸和更高的效率，而不是使用磁性钢板。

更可持续的材料解决方案

也许在材料识别中使用Ansys Granta的最大好处之一是SEI可以识别支持其独特smc万博的环保材料。与主要在高炉中生产的电工钢板相比，废铁是主要的原材料。此外，由于它们具有近净形状，所涉及的SMC原料的收率高，而CO₂生产过程中的排放量很小。此外，芯在使用后可以粉碎，并再次用作SMCs或其他粉末冶金产品的原料。万博网

Ansys Granta对材料及其相关特性的准确识别将为未来的可持续解决方案带来新的发现。万博阅读Ansys材料团队对采取正确步骤的看法万博material-led生态化设计．