新能源汽车驱动电机的轴承选择问题(二)
2023年01月16日 11:35:07
来源：云南昌晖仪表制造有限公司 >> 进入该公司展台
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在《 》文章讨论了新能源汽车驱动电机在轴承选型设计上来自运行温度和转速的挑战。除了这两个因素，电机设计本身也给轴承应用带来一些问题，《新能源汽车驱动电机的轴承选择问题(二)》将继续。
1、轴承的过电流问题由于内部绕组的不平衡，造成定转子间存在电位差，这样电流就会流经轴承；另一方面由于逆变器高频电压也会通过轴承。
几方面的影响使轴承面临电腐蚀的风险。关于电腐蚀的原理，昌晖仪表将另开文章阐述。但是应对轴承过电流风险的时候工程师可以考虑如下几个因素：
①使用电绝缘轴承，或者陶瓷轴承电绝缘轴承是在轴承内圈或者外圈上施加一层绝缘镀层。这个绝缘镀层在具有很好的直流阻断作用。但是对于交流而言，这个镀层的防护效果还不能的保护轴承。此时，如果使用滚动体为陶瓷材料的陶瓷轴承，将可以很有效的解决轴承过电流问题。同时，陶瓷轴承具有重量轻，转速能力高，负荷能力强的普通轴承的特性。但是陶瓷轴承的缺点是成本高昂。
②使用绝缘端盖的方法防护轴承过电流这个方法和绝缘镀层的道理类似。稍有区别的是，如果这个防护层足够厚，其作用就类似于陶瓷轴承。因此合理的设计端盖绝缘，也是保护轴承减少电腐蚀的有效手段。这个方法的缺点是，不仅仅需要端盖有绝缘层，同时要保证连接部件的有效绝缘。同时这个方法也会带来一定的成本增加。
③在使用普通绝缘轴承的时候，很多工厂会安装额外的碳刷，将定转子做有效连接碳刷和绝缘轴承的配合使用，可以达到“疏堵结合”的效果，是对轴承过电流有效的防护。同样地，这个方法有他的弊端：首先需要对碳刷进行维护，确保接触良好。同时避免磨损碳粉进入轴承。同时，额外的碳刷也带来了成本增加。
④有工程师希望通过可以导电的油脂解决驱动电机轴承过电流问题这个方法在静态是有效的，但是当轴承进入运转状态，由于接触电阻的变化，这个方法可靠性大打折扣。
2、驱动电机轴承的寿命问题我们知道寿命结算的公式如下：
这个计算的结果是百万转。如果将这个结果转化成时间单位，就需要引入转速。
，其中转速是转每分。
这就可以看出来，如果用时间单位来做寿命计算的话，由于驱动电机转速很高，计算的结果偏低。但这并不意味着选型存在问题。不能一味的追求计算的时间寿命足够大。否则就会造成轴承选择偏大，从而轴承转速能力遇到尴尬，同时轴承成本上升，而轴承又要面临最小负荷不足的风险。
这时，可以根据自己的设计条件，考虑使用调整寿命。在计算的时候纳入对润滑和钢材质等等因素的考虑。
道理上讲，这种方法并不矛盾。因为单纯的基本疲劳寿命计算是用来校核轴承选型大小的。而时间寿命的要求是用来考核整个轴承寿命值的。(这其中的道理可以参考本站关于轴承寿命计算的文章)。基本疲劳寿命忽略了很多影响轴承最终寿命的因素。如果用时间单位的寿命进行考核，需要使用调整寿命计算的方法。
不论是基本疲劳额定寿命，还是电机轴承的调整寿命，电机工程师需要选择合适的计算方法来应答不同的考核要求。
下篇文章《新能源汽车驱动电机的轴承选择问题(三)》将讲述驱动电机轴承选择的一些其他需要具体考虑的因素：1、驱动电机轴承结构布置问题；2、驱动电机轴承噪声问题；
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