El papel de la carcasa del motor en los nuevos sistemas energéticos
Como componente central de los vehículos eléctricos, la generación de energía eólica, los sistemas de almacenamiento de energía y otros escenarios de aplicación, la eficiencia operativa de los motores de nueva energía no solo se ve afectada por el diseño del sistema electromagnético, sino también por las limitaciones de la estructura mecánica. Como componente clave para soporte, blindaje electromagnético, disipación de calor y protección estructural, selección de materiales, proceso de fabricación y optimización estructural del carcasa de motor de nueva energía tendrá un impacto directo en la eficiencia de toda la máquina.
El diseño liviano reduce el consumo de energía
Selección de materiales y reducción de peso estructural.
Los nuevos equipos energéticos son extremadamente sensibles al consumo total de energía, especialmente en el campo de los vehículos eléctricos, donde el aligeramiento puede mejorar directamente la resistencia. Las piezas de fundición a presión de la carcasa suelen utilizar materiales de aleación de aluminio (como ADC12, A380, etc.), lo que ayuda a reducir el peso total y al mismo tiempo cumple con los requisitos de resistencia estructural y conductividad térmica. Mediante optimización topológica y análisis de elementos finitos, la estructura de la vivienda se puede aligerar razonablemente. Sin afectar la resistencia, el uso de material en el área sin carga se reduce para lograr el objetivo de reducción de peso.
Ejemplo de estrategia
*Combinando ranuras con estructuras de nervaduras para mejorar la rigidez local y al mismo tiempo reducir el uso de material;
*Las estructuras huecas o los diseños de soporte de rejilla reemplazan los volúmenes sólidos;
*Espese las piezas de conexión clave localmente y adelgace otras piezas adecuadamente.
Optimice la estructura de disipación de calor para mejorar la eficiencia térmica.
La importancia del rendimiento de disipación de calor.
En los motores de nueva energía, el motor generará mucho calor cuando funcione durante mucho tiempo. Si el calor no se puede descargar a tiempo, no sólo afectará la eficiencia sino que también acortará la vida útil de los componentes. Por lo tanto, la capacidad de disipación de calor de la carcasa afecta directamente al funcionamiento estable de toda la máquina.
Método de diseño de disipación de calor.
*Diseño de nervaduras de disipación de calor: agregue nervaduras de disipación de calor o disipadores de calor dispuestos uniformemente en la superficie de la carcasa para aumentar el área de contacto con el aire y mejorar la eficiencia de disipación de calor por convección natural.
*Optimiza la ruta de conducción de calor: guía el calor a la superficie de la carcasa a través del canal de conducción de calor dentro de la carcasa, para que la fuente de calor se libere más rápido.
*Evaluación de la conductividad térmica del material: la selección de aleaciones de aluminio con mayor conductividad térmica (como grados con menor contenido de Si) puede mejorar la eficiencia de la transferencia de calor.
Mejorar la resistencia estructural para mejorar la estabilidad mecánica.
El impacto de la estructura sobre la vibración y el ruido.
El motor generará vibraciones y ruidos durante el funcionamiento. Si la estructura de la carcasa es estable afectará directamente el buen funcionamiento del motor. Al fortalecer razonablemente la rigidez estructural, ayuda a suprimir la resonancia, reducir la pérdida mecánica y mejorar la eficiencia operativa de toda la máquina.
Fortalecimiento del principio de diseño estructural.
* Engrosamiento de las piezas clave que soportan tensiones: como bridas de montaje, asientos de rodamientos y piezas de soporte fijas;
* Disposición razonable de las nervaduras de refuerzo internas: mejorar la resistencia general a la flexión y torsión;
* Distribución de carga de diseño simétrico: Evite esfuerzos concentrados unilaterales que causen deformación estructural.
La influencia de los parámetros del proceso de fundición a presión en la calidad de la carcasa.
La calidad del moldeado a presión está relacionada con el rendimiento posterior.
Durante el proceso de fundición a presión de la carcasa, factores como la fluidez de la aleación, el diseño del molde, la velocidad de enfriamiento y la velocidad de inyección afectarán la densidad final y las propiedades mecánicas. Las piezas de fundición a presión con alta porosidad o defectos estructurales son propensas a sufrir grietas, deformaciones, mala disipación de calor, etc. durante el uso.
Sugerencias de optimización de procesos
* Ajuste razonable de la velocidad y presión de inyección: mejora la densidad de moldeo y reduce la generación de poros;
* Optimice la compuerta y el sistema de desbordamiento: asegúrese de que el metal fundido llene la cavidad del molde sin problemas;
* Controle la temperatura del molde y el tiempo de enfriamiento: Evite tensiones internas excesivas o superficies rugosas.
Mediante la optimización anterior, se puede mejorar la calidad general y la consistencia de la carcasa fundida a presión, reduciendo así las pérdidas de consumo de energía causadas por defectos.
El tratamiento superficial mejora la funcionalidad
La importancia de la tecnología de superficies.
La carcasa del motor funciona en un ambiente húmedo, aceitoso y con temperatura variable durante mucho tiempo y es susceptible a la corrosión o contaminación. El tratamiento de la superficie no solo puede proteger el material, sino también mejorar la conducción del calor y los efectos de blindaje electromagnético.
Métodos de tratamiento comunes
* Anodizado: mejora la resistencia a la corrosión y mejora la dureza de la superficie;
* Pulverización o recubrimiento en polvo: aísla la influencia del entorno externo y logra al mismo tiempo un diseño de compatibilidad electromagnética;
* Revestimiento conductor térmico: mejora la eficiencia de conducción del calor de la superficie y ayuda a la disipación del calor.
Coincidencia del proceso de ensamblaje y diseño colaborativo de toda la máquina
El impacto de la compatibilidad en la eficiencia
La carcasa del motor no existe de forma aislada. Debe coordinarse con el estator, rotor, sistema de enfriamiento, estructura de montaje, etc. Si el error en el tamaño de la carcasa o la estructura es incompatible, afectará la eficiencia del ensamblaje, reducirá la rigidez de toda la máquina y aumentará la resistencia operativa.
Puntos clave del diseño colaborativo
* Garantizar la precisión y coaxialidad de la posición del orificio de montaje;
* Diseñar la estructura de la guía de montaje para un posicionamiento rápido;
* Considere la coherencia de parámetros como la posición de la interfaz y la conectividad del conducto de aire con el sistema de refrigeración.
Los métodos inteligentes de fabricación y prueba mejoran la consistencia
El uso de equipos de fundición a presión automatizados y tecnología de procesamiento CNC de precisión puede ayudar a mejorar la consistencia y repetibilidad de la carcasa. Con el sistema de detección en línea y el análisis de modelado digital, se pueden encontrar defectos en las primeras etapas de producción y el proceso se puede ajustar a tiempo. Los métodos de detección comunes incluyen detección de defectos por rayos X, medición de tres coordenadas, pruebas ultrasónicas, etc., que ayudan a detectar defectos internos y desviaciones dimensionales para garantizar la estabilidad de la estructura de la carcasa.
