SKF для приводов электромобилей
«Развитие подшипниковых технологий приближает будущее электрических приводов», - считает Энтони Симонин, руководитель центра SKF по разработке и производству узлов для электромобилей и гибридных автомобилей.
Трансмиссия гибридного автомобиля намного сложнее, чем у обычного автомобиля из-за переключения между электрическим и обычным двигателем или их совместного использования. Существует много способов решения этой задачи. Самое простое — встроить электродвигатель в существующие конфигурации.
Разработчики таких конструкций стремятся достичь максимальной компактности, надёжности, простоты сборки и большего энергосбережения. Помимо самой конструкции, существенное значение будут иметь и используемые компоненты. Несмотря на то, что подшипники зачастую являются скрытыми конструктивными элементами, их правильный выбор помогает решить ряд проблем при проектировании электроприводов.
Рекуперация энергии
Важным компонентом силового привода гибридного автомобиля является стартер-генератор с ременным приводом (BSG), который преобразует энергию торможения и обеспечивает её повторное использование для увеличения крутящего момента и производительности двигателя.
SKF недавно помогла одному из ведущих поставщиков усовершенствовать конструкцию системы BSG. Для этого SKF разработала новый тип подшипника позиционирования ротора, который может использоваться с синхронными или асинхронными тяговыми электродвигателями в электромобилях и гибридных автомобилях. Он выдерживает постоянное воздействие температур до 150 °C, не подвержен сильным помехам магнитного поля или высоким уровням вибрации, снижает пульсацию крутящего момента и электрические шумы.
Более того, повышенная точность работы узла снижает шум работы электродвигателя и делает ход плавным. Дополнительное преимущество заключается в простой установке подшипника в узел BSG.
Снижение трения
Особенности электромобилей и гибридных автомобилей в более высокой удельной мощности и скорости, что усугубляется влиянием трения.
Сотрудничая с одним из клиентов, SKF помогла сохранить компактность стартер-генератора с ременным приводом 48 В (BAS) при увеличении скорости, нагрузки и температуры. Задача была решена благодаря применению радиальных шарикоподшипников eDrive с очень низким трением, которые специально предназначены для электрических и гибридных трансмиссий. Сокращение трения до 30 % обусловлено использованием запатентованного полимерного сепаратора, оптимизированной геометрией дорожки качения, а также применением специально разработанной пластичной смазки.
Решение новых проблем
Новые технологии часто имеют и отрицательные аспекты. Подходящий пример — электрические инверторы. При всех преимуществах их высокоскоростное переключение увеличивает частоту сигнала и приводит к токам утечки, что, в свою очередь, вызывает повреждение и сокращение срока службы компонентов, например, подшипников.
Решением проблемы может стать использование гибридных подшипников. Такие подшипники оснащаются кольцом из нержавеющей стали и керамическими телами качения, что способствует электроизоляции и обеспечивает защиту подшипников от воздействия паразитных токов. Эта технология может применяться для высокоскоростных электрических приводов, а также компенсировать условия неправильного смазывания.
