Produkt-Neuheit

Axiale Permanentmagnetmotoren gewinnen in Hybrid- und vollelektrischen Antrieben in der Automobil-, Luftfahrt- und Elektrofahrradindustrie an Popularität. Diese Motoren verfügen über kurze axiale Flussrotoren, bei denen der magnetische Fluss parallel zur Rotationsachse ausgerichtet ist. Diese Konstruktion ermöglicht die Schaffung leichterer, kompakterer Motoren mit hoher Drehmomentdichte.

PROFIL
In dieser Fallstudie stellen wir eine kürzliche Zusammenarbeit zwischen Magcam und einem führenden Unternehmen für die Entwicklung und Herstellung von Elektromotoren für Fahrzeuge vor. Diese innovative Organisation hat sich auf die Schaffung von leistungsstarken Permanentmagnet-Axialflussmotoren spezialisiert.

HERAUSFORDERUNGEN
Zuverlässigkeit hat in der Automobilindustrie höchste Priorität. Automobilhersteller benötigen Nachweise für die Zuverlässigkeit und Robustheit von Axialflussmotoren für die Massenfertigung, was Herausforderungen darstellt. Daher haben Axialflussmotorlieferanten umfangreiche Validierungsprogramme durchgeführt, um zu zeigen, dass die Zuverlässigkeit ihrer Motoren mit herkömmlichen radialen Flussarten vergleichbar ist.

In diesem Projekt wurden verschiedene axiale Flussrotor-Designs mit unterschiedlichen Durchmessern und Layouts bewertet. Schwerpunkte waren magnetische Eigenschaften wie Magnetfeldverteilung, Feldhomogenität in verschiedenen Zonen und Analyse der Null-Durchgänge. Darüber hinaus wurde die Genauigkeit der Magnetpositionierung mithilfe von Informationen über das Magnetfeld aus den verdeckten, verkapselten Magneten überprüft.
Zusätzliche Ziele des Kunden waren die Beschleunigung der Entwicklung neuer Designs und die Verbesserung der Produktionserträge in der modernen axialen Flussmotor-Fertigungstechnologie.


LÖSUNG
Die magnetischen Feldscanner von Magcam sind speziell für die schnelle und präzise Qualitätskontrolle von Permanentmagneten und -baugruppen, einschließlich radialer und axialer Flussrotoren, konzipiert. Unsere Messsysteme können nahtlos in halb- oder vollautomatisierte Produktionslinien integriert werden.

Die einzigartige Kombination aus einer Hochgeschwindigkeits-Magnetfeld-Scanning-Kamera und den ausgefeilten Datenanalyse-Funktionen von MagScope, der Mess- und Analyse-Software von Magcam, ermöglicht es, unerwartete und schwer zu simulierende Magnetqualitätsprobleme wie Zahnrippel-Drehmoment effizient zu identifizieren.

Die Axial-Flussrotor-Scantechnik, verfügbar für Magcams Combi Scanner- und Rotor Scanner-Konfigurationen, profitiert von allen bekannten Magcam-Funktionen. Dazu gehören hohe radiale und Winkelauflösungen, integrierte Laser-Oberflächenmessungen zur mechanischen Verifikation oder Runout-Korrektur-Messungen, schnelle Zykluszeiten und fortgeschrittene Inline-Datenanalyse.

Eine wesentliche Herausforderung bei axialen Maschinen ist die Aufrechterhaltung eines gleichmäßigen Luftspalts zwischen Rotor und Stator, da die magnetischen Kräfte wesentlich höher sind als bei radialen Maschinen. Um die genauesten Ergebnisse zu erzielen, hat Magcam ein automatisiertes Runout-Korrekturverfahren mit dem integrierten Laserabstandssensor entwickelt.

Die Messzeit hängt von den gewählten Winkel- und Radialauflösungen ab. Typische Werte liegen im Bereich von 1,0° bis 0,1° für die Winkelauflösung, und Radialauflösungen von bis zu 0,1 mm sind mit der integrierten Magcam MiniCube3D-Magnetfeldkamera möglich.

Magcam schlug vor, die anfänglichen Testergebnisse als Ausgangspunkt zu nutzen, um Korrelationen zwischen guten und schlechten Rotoren zu identifizieren und Leitlinien für die endgültigen End-of-Line-Tests festzulegen. Dieser Prozess würde letztendlich die relevanten Qualitätsparameter für ein Pass/Fail-Fenster definieren. Durch die Identifizierung fehlerhafter Rotoren früh im Produktionsprozess verbessert dieser Ansatz die Produktionsausbeute und reduziert die Anzahl der später aussortierten Komponenten.

Zusätzlich kann das Magcam-System während der Design- und Prototypenphasen eingesetzt werden, um magnetische Probleme frühzeitig im Entwicklungsprozess zu erkennen und die Time-to-Market zu beschleunigen.

Die Daten werden als Rohinformationen erfasst und können im CSV-Format exportiert werden. Die Übertragung der Informationen zur SQL-Datenbank des Kunden erfolgt über Python-Skripte, und tägliche Berichte werden generiert.


In der Zwischenzeit entwickelt Magcam eine neue Methode zur Analyse des Rastmoments für Axialflussläufer, ähnlich der Analyse des Rastmoments für Radialflussläufer. Diese bewährte Methode wurde bereits von mehreren Benutzern eingesetzt und ist bekannt für ihre leistungsstarke Fähigkeit, das Rastmoment eines Rotors vor dem Einsetzen in einen Stator vorherzusagen.

Ein Handheld-Barcode-Scanner wurde ausgewählt, um einen halbautomatisierten Handhabungsprozess in einer Prototypenlinie zu erleichtern. Die Identität des Bedieners, die verwendeten Werkzeuge, die Seriennummer des Rotors und andere Faktoren werden verarbeitet, um sicherzustellen, dass die korrekte vorgegebene Messkonfiguration ausgewählt wird.

REFERENZ
"Wir entwerfen derzeit eine Produktionslinie mit hohem Durchsatz und sind begierig darauf, Ihre Technologie zu integrieren", sagte der Projektleiter.

INBETRIEBNAHME UND SCHULUNG VOR ORT
Nach der Installation durch Magcam-Ingenieure vor Ort und den obligatorischen Factory Acceptance Tests erhielten die Ingenieure des Kunden umfassende Schulungen in der Programmierung von Mess- und Analysekonfigurationen (auch als "Netzwerke" bezeichnet) innerhalb der MagScope-Software. Zusätzlich wurden die Betreiber in der effektiven Verwaltung des Messprozesses geschult. Kalibrierungs- und Wartungsverfahren wurden ebenfalls gründlich überprüft und diskutiert.

WAS KOMMT ALS NÄCHSTES
Nach Abschluss des Prototypen-Testprozesses bei der letzten im vergangenen Sommer von einem deutschen Premium-Automobilhersteller übernommenen Tochtergesellschaft in Großbritannien wird ein innovatives Magcam-End-of-Line-Testsetup in eine Massenproduktions-Fertigungslinie integriert.

GESCHICHTE
Erste Diskussionen über diese Prototypenlinie begannen vor fast drei Jahren, nachdem Magcam-Technologie zuvor auf Messen und während persönlicher Treffen Senior-Ingenieuren vorgestellt worden war. Vorläufige Machbarkeitstests wurden auf einem Magcam-XY-Portal-Scanner durchgeführt, der hervorragende Ergebnisse lieferte, aber mit unzureichenden Zykluszeiten. Als Folge entwickelte Magcam den Axial-Flux-Rotor-Scanner als Erweiterung für seine Portal- und Rotor-Scanner-Lösungen.

Seither hat sich Magcams Axial-Flux-Rotor-Scanner zu einem Standardprodukt entwickelt und erregt beträchtliches Interesse auf dem Markt.

AUSBLICK
Da der globale Schub zur Elektrifizierung der Mobilitätsindustrie an Dynamik gewinnt, kann Magcam eine wichtige Rolle spielen, um Motorhersteller bei der Optimierung ihrer Designs, der Beschleunigung ihrer Time-to-Market und der Gewährleistung außergewöhnlicher Produktqualität zu unterstützen.

Kontaktieren Sie noch heute Magcam, um Ihr Projekt zur Entwicklung von Elektromotoren zu besprechen und profitieren Sie von unseren unübertroffenen Messsystemen für Permanentmagnetrotoren und unserer einzigartigen Expertise. Beginnen Sie mit unseren außergewöhnlichen Lösungen und Unterstützung die Optimierung Ihres Motor-Designs und der Qualität.