寶馬電機的制造工藝

在內(nèi)部開發(fā)和eDrive電驅(qū)動技術的戰(zhàn)略部署下，電機在其中扮演另一個重要角色。寶馬i和iPerformance車型使用的電機具有較高的體積和重量功率比，能夠在高速轉動范圍內(nèi)提供線性額定功率并保證出色的效率。

定子和轉子都在丁戈爾芬格工廠生產(chǎn)，然后與電機外殼連接，裝配線非常靈活，員工都進行過培訓，能夠執(zhí)行不同的操作。U形布置確保了靈活性與高效率的結合。在所有的工作站，組件以符合人體工程學的方式遞送給操作者。

同時，工作站可調(diào)節(jié)高度和傾斜度，以適應人體工程學的需要。大部分操作都可以用坐姿或站姿進行，這種特殊方式有助于eDrive電驅(qū)動組件的高生產(chǎn)質(zhì)量。

電機所具備的高輸出比和運動特性是基于永磁同步電動機技術不斷優(yōu)化的結果。

例如，定子由長達兩千米被極度壓縮的銅線構成。定子生產(chǎn)要對金屬板進行封裝和絕緣，然后拉伸切割形成線圈。

金屬板通過激光焊接進行接合。轉子組件也采用特殊工藝制備。將磁鐵裝入轉子并鉚接后，冷卻的轉子軸無壓燒結到加熱部件，從而轉子磁化，整個制備組裝過程被大大簡化。在電機總裝的最后階段，定子首先于150度左右無壓燒結進入馬達殼體，然后插入轉子。在其它部件都被安裝好并在相關功能測試完畢后，完全裝配好的電機可以安裝到車上了。

去年，國外橡樹嶺實驗室拆解分析了寶馬i3（2016款）電機、電控，我們一起學習一下：

如下圖，電機和減速器是分離的，電機沒有與減速器共用殼體。

電機最大功率125kW，最大扭矩250Nm，總重42kg，功率密度接近3kW／kg。

電機的內(nèi)殼體外表面銑出螺旋槽，兩端安裝兩個O型密封圈，再套上電機外殼體形成水道。

外殼體6．9kg，內(nèi)殼體4．6kg，定子（鐵芯、銅線、絕緣材料等）20．8kg。

12極72槽。

每槽9匝，每匝12根（AWG21）銅線。

兩個溫度傳感器，一個安裝在繞組處，另外一個安裝在軸承處。

定子鐵芯不是完整的圓環(huán)型，由6塊鐵芯以拼接的方式組成。

定子鐵芯長度是132．3mm，外徑242．1mm。

轉子重14．2kg。

轉子外徑178．6mm。

每極上裝有一大一小兩個釹鐵硼磁鋼。

電機參數(shù)：

PCU包括：

motor inverter，

dc／dc converter （360 V to12 V），

3．7 kW battery charger．

PCU：19kg。

控制板：

驅(qū)動板：

英飛凌650V／800A的FS800系列IGBT：

測試臺架：

530A時達到250Nm：

隨著電流的增加，扭矩線性變化：

360V，在不同的轉矩和轉速下效率測試：

冷卻液流量10L／min，冷卻液入口溫度65度。

電機效率等高圖：

在2500～9000rpm之間，輸出扭矩大于125Nm時的效率可以達到94％。

電控效率等高圖：隨著速度的增加，電控效率從88％增加至99％。

電機和電控的綜合效率圖：當電機轉速高于5000rpm，輸出扭矩大于50Nm時，電機和電控的綜合效率可以達到90％以上。

0～4000rpm電機都可以輸出250Nm；5000～11400rpm電機可以輸出峰值功率125kw。

電機25、50、75kw的功率下做連續(xù)測試，測試轉速為5000rpm、7000rpm及9000rpm。

下圖電機轉速為7000rpm，持續(xù)功率分別為25kw、50kw及75kw時的繞組溫度變化：

持續(xù)輸出25kw，半小時后電機溫度達到85度；

持續(xù)輸出50kw，半小時后電機溫度達到95度；

持續(xù)輸出75kw，半小時后電機溫度達到110度。

電機轉速為5200rpm，輸出功率為50kw，持續(xù)半個小時，電機溫度達到100度：