为了实现脱碳社会(碳中和),不产生温室气体的电动汽车(EV)正在受到人们关注。下面我们将为您介绍通过数码显微系统来观察、测量作为电动汽车关键部件的车载电机、ECU、变频器相关部件的案例。

电动汽车(EV)部件在数码显微系统下的观察、测量

电动汽车(EV)的特点

  • 不产生温室气体,因此十分环保
  • 每单位行驶距离的燃料消耗量(耗电量)很低
  • 加速性能高
  • 部件点数少
  • 维护简单

车载电机的结构

车载电机使用无刷交流电机。因为没有电刷,所以噪音少,维护简单。

转子(转动体)
通过输出轴,经由减速器驱动车轮。使用永久磁铁。
定子(固定体)
产生使转子旋转的力。随着转子旋转,导电至定子线圈。
转子旋转位置传感器
为了使定子线圈上通过与转子转速相匹配的交流电流,检测转子的旋转位置。
  • A:转子(转动体)
  • B:定子线圈
  • C:定子
  • D:转子旋转位置传感器

永久磁铁的种类

铁氧体磁铁
低价,容易成型。常用于汽车的直流(DC)电机。
钕磁铁
磁力是铁氧体的10倍以上,常用于电动汽车的驱动电机。使用稀土类,所以价格昂贵。硬度高,但缺点是耐热性差,容易生锈。

定子的结构

定子是由厚度为0.3至0.5 mm的电磁钢板层叠而成的结构。
由于必须快速进行磁化反转,常使用软质磁性材料的电磁钢板。电磁钢板的厚度越薄,就越能抑制钢板内产生的涡电流。(能量损耗小。)此外,还通过表面涂层使相互之间绝缘,来减少涡电流损耗。

ECU和变频器

电动汽车使用的ECU和变频器有以下特点。

ECU(电子控制单元)
进行运算,使转速和转矩达到适当水平,并控制流经定子线圈的电。转速由频率控制,转矩由电流控制。
变频器
变频器是将来自电池的直流电流转换为交流电流的部件。它不仅从直流转换为交流,还能在转换时调节频率和电流量,控制电机的转速和转矩。

通过数码显微系统来观察、测量电动汽车部件的案例

为您介绍使用基恩士的4K数码显微系统“VHX系列”来观察、测量电动汽车部件的应用案例。

电机表面的异物观察
VH-Z20 200× 环状照明 左:深度合成图像 右:非深度合成图像
使用深度合成功能,在高倍率下也能进行画面全幅对焦的观察。
功率卡上异物的元素判别

EA-300 300× 环状照明
可在现场快速判别是容器的异物还是灰尘。

粘结磁体角R的3D测量
VH-Z20 200× 环状照明
钕磁铁的断裂面3D形状测量
ZS-200 500× 环状照明
转子粘合剂附着观察
ø1.8 mm管道镜 无粘合剂
有粘合剂
通过使用管道镜,可以从2 mm的缝隙观察电机内部。
线束敛缝部分观察
VH-Z20 100× 环状照明 非消除光晕图像
消除光晕图像
利用消除光晕功能,可以减少反射的影响。
电磁钢板的电镀剥落观察

VHX-E20 40× 上:Optical Shadow Effect Mode图像 下:普通图像
利用Optical Shadow Effect Mode,能够实现表面凹凸的可视化。