04 November 2020

"用于軸向間隙型電機的壓粉磁芯"開始量產有助于電機的超薄化和高性能化

住友電氣工業株式會社(總部:大阪市中央區、社長:井上治,以下稱本公司)開發的、適用于軸向間隙型電機的壓粉磁芯于2020年8月開始量產交付。該產品有利于促進電機的超薄化和高性能化(高功率、高效率)。

近年來,人們對于電機輕薄化、高性能化的要求日益增高。因此,本公司通過基本構造的變革性創新實現了普通電機(徑向間隙型電機)的輕薄化,與此同時也開始關注功率密度更高的軸向間隙型電機*1。為了將這種軸向間隙型電機變為現實,必須擁有與該電機三維磁路兼容的優質磁芯*2。

本公司充分發揮獨有的粉末冶金技術,開發出了能夠將高性能軸向間隙型電機變為現實的壓粉磁芯,進而開發出全新的絕緣涂裝技術,可以確保壓粉磁芯和銅線圈的絕緣強度。這種已完成絕緣涂裝的壓粉磁芯,最適合軸向間隙型電機,目前已開始量產交付。

今后,本公司將進一步促進軸向間隙型電機壓粉磁芯的市場發展,為軸向間隙型電機、以及使用該電機的設備的高性能化和發展貢獻力量。

"用于軸向間隙型電機的壓粉磁芯"的特點

壓粉磁芯是指,用沖壓模具將軟磁性鐵粉壓成三維形狀的磁芯。相比原有的用于徑向間隙型電機的電磁鋼板,它的特點是在形狀自由度和實際高頻特性方面具有優勢,目前已被應用于汽車等多個領域。

通常情況下,將壓粉磁芯作為電機的磁芯使用時,需要單獨配備零部件,以確保磁芯和銅線圈的絕緣強度。采用本公司獨有的絕緣涂裝處理技術后,銅線圈可以直接纏繞在壓粉磁芯上,從而降低了零部件和組裝成本,進而擴大了線圈部分的空間,有助于電機的小型化和高效率化。

此外,為了讓客戶切實感受到用于軸向間隙型電機的壓粉磁芯的優勢,本公司可以根據客戶提供的電機規格,幫助客戶解析軸向間隙型電機的三維電磁場。

產品
產品
(左)完成絕緣涂裝處理的軸向間隙型電機壓粉磁芯(量產產品), (右)軸向間隙型電機壓粉磁芯(公司內部開發產品)

*1 軸向間隙型電機:
相比原有的普通徑向間隙型電機,這種電機在超薄領域的功率密度和效率方面具有優勢。通過以下表格可以看出,相比原有的徑向間隙型電機,軸向間隙型電機具備同等性能(扭矩、最高效率),并且實現了輕薄化。

  徑向間隙型電機(原有) 軸向間隙型電機
構造(模式圖) 徑向間隙型電機 軸向間隙型電機
全長(mm) 83.0 35.0(▲58%)
重量(kg) 3.2 1.6(▲50%)
扭矩(N?m) 0.65 0.65(-)
最高效率(%) 90.6 90.9(△0.3%)

上表為本公司對于軸向間隙型電機電磁場的解析結果

*本解析結果僅為個例說明,并非是顯示所有徑向間隙型電機和軸向間隙型電機之間的關系。
*解析值中的全長、重量包括外殼。
*模式圖為截取部分剖面的示意圖??赡芘c實際尺寸、構造存在差異。

*2 磁芯:
是一種增大磁力的零部件,置于卷有銅線的線圈中,作為磁路使用,又稱鐵芯或磁芯。

參考資料(日文)

●壓粉磁芯(FMCM系列)
https://sei.co.jp/pmp/products/seihin02.html#fmcm

●軸向間隙型電機壓粉磁芯的開發
https://sei.co.jp/technology/tr/bn192/pdf/192-23.pdf

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