新エネルギーシステムにおけるモーターハウジングの役割
電気自動車、風力発電、エネルギー貯蔵システム、その他のアプリケーションシナリオの中核コンポーネントとして、新エネルギーモーターの動作効率は、電磁システムの設計だけでなく、機械構造の制約にも影響されます。サポート、電磁シールド、放熱、構造保護のための重要なコンポーネントとして、材料の選択、製造プロセス、構造の最適化が行われています。 新エネルギーモーターハウジング マシン全体の効率に直接影響します。
軽量設計でエネルギー消費を削減
材料の選択と構造の軽量化
新エネルギー機器は全体のエネルギー消費に非常に敏感で、特に電気自動車の分野では軽量化が直接耐久性を向上させることができます。ハウジングのダイカスト部品には通常、アルミニウム合金材料 (ADC12、A380 など) が使用され、構造強度と熱伝導率の要件を満たしながら全体の重量を軽減します。トポロジ最適化と有限要素解析により、ハウジング構造を合理的に軽量化できます。強度に影響を与えることなく、非負荷領域の材料使用量を削減し、軽量化の目標を達成します。
戦略例
*溝とリブ構造を組み合わせて、材料の使用量を削減しながら局所的な剛性を向上させます。
*中空構造またはグリッドサポート設計が固体ボリュームを置き換えます。
※キー接続部分は局部的に厚くし、その他の部分は適宜薄くしてください。
放熱構造を最適化し、熱効率を向上
放熱性能の重要性
新エネルギーモーターでは、長時間作動するとモーターが大量の熱を発生します。熱の排出が間に合わないと、効率に影響を与えるだけでなく、部品の寿命も短くなります。したがって、シェルの放熱能力は機械全体の安定した動作に直接影響します。
放熱設計手法
*放熱リブ設計：シェルの表面に均一に配置された放熱リブまたはヒートシンクを追加し、空気との接触面積を増やし、自然対流による放熱効率を向上させます。
*熱伝導経路の最適化：シェル内の熱伝導チャネルを通じて熱をシェルの表面に誘導し、熱源がより速く放出されるようにします。
※材料の熱伝導率評価：熱伝導率の高いアルミニウム合金（Si含有量の低いグレードなど）を選択することで、熱伝達効率を向上させることができます。
構造強度を強化して機械的安定性を向上させる
構造が振動や騒音に及ぼす影響
モーターは動作中に振動や騒音を発生します。シェル構造が安定しているかどうかは、モーターのスムーズな動作に直接影響します。構造剛性を合理的に強化することで、共振を抑制し、機械損失を低減し、機械全体の稼働効率の向上に貢献します。
構造設計原則の強化
* 主要な応力負担部品の厚みを増やす: 取り付けフランジ、ベアリングシート、固定サポート部品など。
* 内部補強リブの合理的なレイアウト: 全体的な曲げとねじれに対する耐性を向上させます。
* 対称設計の荷重分布: 構造変形を引き起こす片側集中応力を回避します。
ダイカストプロセスパラメータがシェルの品質に及ぼす影響
ダイカスト成形の品質はその後の性能に直結します
シェルのダイカストプロセス中、合金の流動性、金型設計、冷却速度、射出速度などの要因が最終密度と機械的特性に影響を与えます。気孔率が高いダイカスト部品や構造欠陥がある場合、使用中に亀裂、変形、放熱不良などが発生しやすくなります。
プロセス最適化の提案
* 射出速度と圧力の合理的な設定: 成形密度を向上させ、気孔の発生を低減します。
* ゲートとオーバーフロー システムを最適化します。溶融金属が金型キャビティにスムーズに充填されるようにします。
* 金型の温度と冷却時間を制御します。過度の内部応力や粗い表面を避けてください。
上記の最適化により、ダイカストシェルの全体的な品質と一貫性が向上し、欠陥によるエネルギー消費損失が削減されます。
表面処理により機能性が向上
表面技術の重要性
モーターのハウジングは、湿気、油分が多く、温度が変化しやすい環境で長期間動作するため、腐食や汚染を受けやすくなります。表面処理により素材を保護するだけでなく、熱伝導や電磁波シールド効果も向上します。
一般的な治療法
* 陽極酸化処理: 耐食性を高め、表面硬度を向上させます。
* スプレーまたは粉体塗装: 外部環境の影響を遮断し、同時に電磁両立性設計を実現します。
※熱伝導コーティング：表面の熱伝導効率を高め、放熱を助けます。
組立工程のマッチングと機械全体の協調設計
互換性が効率に及ぼす影響
モーターハウジングは独立して存在するわけではありません。ステータ、ロータ、冷却システム、取付構造などとの調整が必要です。ハウジングの寸法誤差や構造の不整合があると、組立効率に影響を与えたり、機械全体の剛性が低下したり、動作抵抗が増加したりすることがあります。
コラボレーションデザインのポイント
* 組立穴位置の精度と同軸度を確認してください。
* 迅速な位置決めのための組み立てガイド構造を設計します。
* インターフェイスの位置や冷却システムとのエアダクトの接続などのパラメータの一貫性を考慮してください。
インテリジェントな製造およびテスト方法により一貫性が向上
自動ダイカスト装置と精密 CNC 加工技術の使用により、シェルの一貫性と再現性が向上します。オンライン検出システムとデジタル モデリング分析を使用すると、製造の初期段階で欠陥を発見でき、プロセスを適時に調整できます。一般的な検出方法には、X 線探傷、3 座標測定、超音波検査などが含まれ、内部欠陥や寸法偏差をスクリーニングしてシェル構造の安定性を確保するのに役立ちます。
