Model-Based Assembly Optimization for Unbalance-Minimized Production Automation of Electric Motors
Model-Based Assembly Optimization for Unbalance-Minimized Production Automation of Electric Motors
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基于模型的装配优化，实现电机不平衡最小化生产自动化
DOI：
10.1007/978-3-030-03451-1_54
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发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
J. Fleischer
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
W. Wößner;M. Peter;J. Hofmann;J. Fleischer
现有的高功率电动机是为驱动固定系统而优化的，因此对于车辆来说通常太重、太大、太贵。需要新的生产工艺，以确保成本效益的生产轻型电力驱动。本文提出了一种采用基于模型的转子部件优化装配方法来减小永磁同步电动机转子质量的方法。它的目的是通过省略使用平衡盘来节省重量和赢得动力，平衡盘通常需要为昂贵的平衡过程存储质量。对两种单独的转子设计进行了研究，以分析通过转子部件的优化装配是否可以达到所需的平衡等级。在第一个转子设计中，对转子各主要部件（轴、转子盘和磁体）的不平衡状态进行了分析，以验证对整个转子最终不平衡的预测。对测量和装配偏差的描述提出了改进措施，并付诸实施，以备对转子剩余不平衡提出更高要求的转子设计进行新的研究。
Existing electric motors of higher power are optimized for driving stationary systems and are therefore generally too heavy, too large and too expensive for use in vehicles. New production processes are needed to ensure the cost efficient production of light-weight electric drives. This article presents an approach to reduce the rotor mass of permanently excited synchronous motors (PSM) by using a model-based optimized assembly procedure for rotor components. It aims to create savings in weight and winnings in dynamics by omitting the use of balancing discs that are usually needed to store mass for a costly balancing process.Investigations on two separate rotor designs are carried out to analyse whether the required balancing grade can be reached through an optimized assembly of the rotor components. For the first rotor design, an analysis of the unbalance state of all main rotor components (shaft, rotor discs and magnets) was carried out in order to validate the prediction of the resulting unbalance of the complete rotor. Improvement measures regarding the description of measuring and assembly deviations are listed and put into practice for the preparation of new investigations with a rotor design that sets higher demands to the desired residual rotor unbalance.
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