2025年09月29日
欧特克2025年09月29日
罗姆2025年09月23日
ABB机器人2025年09月23日
ABB机器人2025年09月19日
宁德时代2025年09月26日
魏德米勒
2025年09月16日
视比特机器人
2025年09月16日
埃马克
2025年09月08日
新松多可机器人
2025年09月08日
BBS
2025年09月28日
艾迈斯欧司朗
2025年09月28日
博世力士乐
2025年09月19日
Melexis
2025年09月19日
雷尼绍
2025年09月18日
博世力士乐
曹红飞 上海EVK电机技术有限公司 董事长
演讲主题：高速驱动电机的效率困惑及方案探讨
曹红飞现场演讲照片
01电动力总成的高速需求与趋势
首先，曹总对电动力总成的高速趋势做了简要介绍。
电机定转子的材料为硅钢片，漆包线，磁钢，绝缘材料组成，是电机成本的主要组成部分。曹总以某电机批产10万台为例，指出电机材料的费用占比最大，约占93%。因此，提高电机转速，不仅能降低电机重量十分有利于轻量化，更能直接减少核心材料用量，降低成本。
目前高速化带来的技术挑战有：
➢ 电机工作频率加大
➢ 电机工作寿命要求受到严重挑战
➢ 转子结构产生巨大的离心应力
➢ 电机动不平衡离心力更大，离心力导致零部件的配合精度要求更为苛刻
电机效率高低不仅仅影响电池成本，还影响了车辆的行驶里程指标。整车希望在提高电机转速的同时，保证电机的使用效率。因此，本次曹总主要探讨的是提高电机转速后对工况效率的影响和解决方案。
02高速驱动电机效率困惑
➢ 工况条件下的铁损：
根据典型车型的CLTC工况点可知，CLTC工况下电机的主要损耗是铁损。采用提高减速箱变比的方式提高电机转速时，根据材料的损耗特性可知电机的铁损将明显提高，如此严重影响工况条件下的续航里程。为了改善电机CLTC工况下的效率，目前越来越多的电机放弃4对极设计换为3对极设计。
➢ 高频率小的交流损耗发热问题：槽口导线的交流损耗最大，且散热最为严重。
但目前还没出现减小交流损耗的有效方案。
此外，关于极致高转速与高效率，曹总指出了两个矛盾点。
➢ 改极对数后平均效率没有达到期望值：
电机的绕组端部尺寸和轭部厚度与电机的极对数成反比，电机由4对极改为3对极后，绕组端部尺寸明显增大，相同空间下铁芯比例减少。电机低速大扭矩时，主要损耗为铜损，因此减少极对数，铜损将明显增加，这样导致很多单位减少极对数设计后CLTC工况平均效率没有实现明显改善（即使采用了一样的铁芯叠高）。
➢ 深度弱磁效果不好，难度太大：
在不牺牲车辆百公里加速时间条件下，当减速器的变比保持不变，用提高电机最高工作转速的方法实现极致车速设计，又有2种设计思路。
一种方案是，维持电机的反电势不变，依靠电机的深入弱磁实现极致高速运行。该方案电机在致极致高速工作时，一旦失控，会产生过高反电势，控制难度大。同时高速时峰值功率下降快，电机的小负载电流大，绕组温升高，需要良好的冷却设计，系统的综合实现难度较大，很难实现车速250km/h以上。
实现极致车速的另一种方案是降低电机反电势系数，增大电机的工作电流，保持电机的扭矩不变，且确保电机高速工况功率基本不降低。但电机的反电势正比与电机的尺寸及绕组安匝数，一方面导致电机的拐点转速过高，高效区后移，导致电机CLTC工况直接下降；另一方面，电机电机的安匝数明显降低，绕组滤波能力下降。
03高效率驱动电机解决方案
关于高效率驱动电机解决方案，曹总介绍了用阶梯槽设计进一步降低电机铁损，且更有利于采取降低交流损耗的措施。
由于交流损耗不均匀及，每层导线散热困难度不同，传统扁线槽底和槽口导线温度差异较大（经过仿真可达40℃以上）。采用不等槽宽后不同层的导线采用了不同规格，同时可采用不同截面积，可以实现热量更快的散出，降低了绕组的平均温度。
采用阶梯槽后，齿可以接近平行效果，磁密分布更加均衡，既可以实现相同导磁能力下增大槽面积，又可有效控制住磁密不均匀引起的额外铁损增加。
此外，曹总还介绍了双短距绕组方案及其功效。双短距绕组有效降低20%的绕组交叠数，从而降低绕组端部尺寸，它能够直接降低电阻与端部绕组温度，改善绕组滤波效果，进一步提高系统效率。
同时，双短距绕组还具有极致轴向尺寸的功效，可大幅度节省轴向空间，解决双电机后驱的行业痛点。下图是相对常规短距绕组的性能对比，经计算，双短距端部电阻下降15%。
官方微信号
官方视频号
