O papel da carcaça do motor em novos sistemas de energia
Como componente central de veículos elétricos, geração de energia eólica, sistemas de armazenamento de energia e outros cenários de aplicação, a eficiência operacional dos novos motores de energia não é afetada apenas pelo projeto do sistema eletromagnético, mas também pelas restrições da estrutura mecânica. Como componente chave para suporte, blindagem eletromagnética, dissipação de calor e proteção estrutural, a seleção de materiais, processo de fabricação e otimização estrutural do nova carcaça do motor de energia terá um impacto direto na eficiência de toda a máquina.
Design leve reduz o consumo de energia
Seleção de materiais e redução de peso estrutural
Os novos equipamentos energéticos são extremamente sensíveis ao consumo global de energia, especialmente no domínio dos veículos eléctricos, onde a redução do peso pode melhorar directamente a resistência. As peças fundidas sob pressão geralmente usam materiais de liga de alumínio (como ADC12, A380, etc.), o que ajuda a reduzir o peso total e, ao mesmo tempo, atende aos requisitos de resistência estrutural e condutividade térmica. Através da otimização topológica e da análise de elementos finitos, a estrutura da habitação pode ser razoavelmente leve. Sem afetar a resistência, o uso de material na área sem carga é reduzido para atingir a meta de redução de peso.
Exemplo de estratégia
*Combinando ranhuras com estruturas de nervuras para melhorar a rigidez local e reduzir o uso de material;
*Estruturas ocas ou designs de suporte de grade substituem volumes sólidos;
* Engrossar as principais peças de conexão localmente e afinar outras peças adequadamente.
Otimize a estrutura de dissipação de calor para melhorar a eficiência térmica
A importância do desempenho de dissipação de calor
Nos motores de nova energia, o motor gerará muito calor durante o funcionamento por muito tempo. Se o calor não puder ser descarregado a tempo, isso não só afetará a eficiência, mas também reduzirá a vida útil dos componentes. Portanto, a capacidade de dissipação de calor da carcaça afeta diretamente a operação estável de toda a máquina.
Método de projeto de dissipação de calor
* Design de nervuras de dissipação de calor: Adicione nervuras de dissipação de calor ou dissipadores de calor dispostos uniformemente na superfície do invólucro para aumentar a área de contato com o ar e melhorar a eficiência de dissipação de calor por convecção natural.
*Otimizar o caminho de condução de calor: Guie o calor para a superfície da carcaça através do canal de condução de calor dentro da carcaça, para que a fonte de calor seja liberada mais rapidamente.
*Avaliação da condutividade térmica do material: A seleção de ligas de alumínio com maior condutividade térmica (como classes com menor teor de Si) pode melhorar a eficiência da transferência de calor.
Melhorar a resistência estrutural para melhorar a estabilidade mecânica
O impacto da estrutura na vibração e no ruído
O motor irá gerar vibração e ruído durante a operação. A estabilidade da estrutura da carcaça afetará diretamente o bom funcionamento do motor. Ao fortalecer razoavelmente a rigidez estrutural, ajuda a suprimir a ressonância, reduzir as perdas mecânicas e melhorar a eficiência operacional de toda a máquina.
Fortalecendo o princípio do projeto estrutural
* Engrossamento das principais peças que suportam tensão: como flanges de montagem, assentos de rolamento e peças de suporte fixas;
* Layout razoável das nervuras de reforço interno: Melhora a resistência geral à flexão e à torção;
* Carga de distribuição de projeto simétrica: Evite tensões concentradas unilaterais que causam deformação estrutural.
A influência dos parâmetros do processo de fundição sob pressão na qualidade da casca
A qualidade da moldagem por fundição está relacionada ao desempenho subsequente
Durante o processo de fundição da carcaça, fatores como fluidez da liga, projeto do molde, velocidade de resfriamento e velocidade de injeção afetarão a densidade final e as propriedades mecânicas. Peças fundidas com alta porosidade ou defeitos estruturais são propensas a rachaduras, deformações, má dissipação de calor, etc.
Sugestões de otimização de processos
* Configuração razoável de velocidade e pressão de injeção: Melhora a densidade de moldagem e reduz a geração de poros;
* Otimize o sistema de comporta e transbordamento: Certifique-se de que o metal fundido preencha suavemente a cavidade do molde;
* Controle a temperatura do molde e o tempo de resfriamento: Evite estresse interno excessivo ou superfície áspera.
Através da otimização acima, a qualidade geral e a consistência da carcaça fundida podem ser melhoradas, reduzindo assim as perdas no consumo de energia causadas por defeitos.
O tratamento de superfície melhora a funcionalidade
A importância da tecnologia de superfície
A carcaça do motor funciona por muito tempo em ambiente úmido, oleoso e com temperatura variável, sendo suscetível à corrosão ou contaminação. O tratamento de superfície pode não apenas proteger o material, mas também melhorar a condução de calor e os efeitos de blindagem eletromagnética.
Métodos de tratamento comuns
* Anodização: Aumenta a resistência à corrosão e melhora a dureza superficial;
* Pulverização ou revestimento em pó: Isole a influência do ambiente externo e obtenha ao mesmo tempo um projeto de compatibilidade eletromagnética;
* Revestimento condutor térmico: Melhora a eficiência da condução de calor superficial e auxilia na dissipação de calor.
Combinação de processos de montagem e design colaborativo de toda a máquina
O impacto da compatibilidade na eficiência
A carcaça do motor não existe isoladamente. Ele precisa ser coordenado com o estator, rotor, sistema de refrigeração, estrutura de montagem, etc. Se o erro ou estrutura do tamanho da carcaça for incompatível, isso afetará a eficiência da montagem, reduzirá a rigidez de toda a máquina e aumentará a resistência operacional.
Pontos-chave do design colaborativo
* Garantir a precisão e coaxialidade da posição do furo de montagem;
* Projetar a estrutura da guia de montagem para posicionamento rápido;
* Considere a consistência de parâmetros como a posição da interface e a conectividade do duto de ar com o sistema de refrigeração.
Métodos inteligentes de fabricação e testes melhoram a consistência
O uso de equipamentos automatizados de fundição sob pressão e tecnologia de processamento CNC de precisão pode ajudar a melhorar a consistência e repetibilidade da casca. Com o sistema de detecção online e a análise de modelagem digital, os defeitos podem ser encontrados nas fases iniciais da produção e o processo pode ser ajustado a tempo. Os métodos de detecção comuns incluem detecção de falhas por raios X, medição de três coordenadas, testes ultrassônicos, etc., que ajudam a rastrear defeitos internos e desvios dimensionais para garantir a estabilidade da estrutura do invólucro.
