Тяговые электродвигатели электромобиля (Эм) работают на экстремальных скоростях вращения, часто превышающих 15 000-20 000 об/мин- да. На этих скоростях обычные подшипники стали сталкиваются с тепловым расширением, центробежными силами и проблемами электрического разряда, что приводит к преждевременному износу. Шары, несущие силиконовый нитрид, предлагают решение благодаря их низкой плотности, электрической изоляции и высокой термостойкости.
Центробежная сила и DN
Центробежная сила увеличивается со скоростью вращения, что непосредственно влияет на элементы качения. Шары силиконового нитрида с плотностью ~ 3,2 г/см (менее чем в два раза меньше, чем у стали) уменьшают центробежную нагрузку, улучшая внутреннее распределение нагрузки. Расчеты значения DN (диаметр несущего отверстия) имеют решающее значение для определения безопасных эксплуатационных пределов. Для двигателей EV, гибридные керамические подшипники часто позволяют на 20-30% выше DN по сравнению со всеми стальными конструкциями.
Регулирование температурного режима
Высокоскоростная работа генерирует тепло через трение. Меньшая масса шариков нитрида кремния уменьшает крутящий момент трения и повышение температуры. Это улучшает жизнь жиров, поддерживает стабильность размеров и предотвращает тепловое расширение для изменения внутреннего расчистки. Важное значение имеет надлежащая стратегия смазки, особенно в двигателях Эм с высоким крутящим моментом.
Электрические изоляционные и керамические преимущества
Тяговые двигатели EV приводятся в действие инверторами, производящими импульсы высокочастотного напряжения. Эти импульсы могут проходить через стальные шары, создавая на гоночных трассах знаки электроразрядной обработки (EDM). Керамические шары из нитрида кремния прерывают электрические пути, предотвращая испарение и флютацию. Преимущества включают в себя:
1, снижение вибрации и шума
2, продленный срок службы подшипника
3, более высокая надежность при переменной нагрузке
Дополнительные сведения о преимуществах электрической изоляции см. в разделе преимущества электрической изоляции керамических несущих шариков
.
Технические соображения и гибридная несущая конструкция
В большинстве приложений EV используются гибридные подшипники: стальные кольца с шариками нитрида кремния. Основные соображения:
1, предварительная калибровка нагрузки для сохранения зазора в условиях теплового цикла
2, совместимость смазки при высокой RPMs
3, выравнивание во избежание чрезмерного стресса контакта
Гибридные конструкции балансируют затраты и производительность, что делает их идеальными для тяговых двигателей, вспомогательных систем Эм, и высокоскоростных шпинделей.
Тематическое исследование: применение электродвигателя Эм
Изготовитель премиум-Эм модернизировал тяговой двигатель мощностью 150 КВТ с подшипниками гибридного нитрида кремния. Результаты включают в себя:
1,25% снижение рабочей температуры
2, увеличенный интервал технического обслуживания от 30 000 км до 60 000 км
3, улучшена производительность NVH (шум, вибрация, твердость)
Это дело подчеркивает практические преимущества силиконового нитрида несущих шариков
В современных тяговых системах EV.
