汽車/航空相關產業
使用數位顯微鏡觀察、量測電動車(EV)零件
為了實現去碳化社會(碳中和),電動車(EV)作為一種不產生溫室氣體的交通工具,受到廣泛關注。我們將介紹使用數位顯微鏡觀察和量測電動車主要零件,例如車載馬達、ECU、變頻器等相關零件的案例。
電動車(EV)的特徵
- 不產生溫室氣體,因此對環境友善
- 每行駛距離的燃料費(電費)便宜
- 加速性能高
- 零件數量少
- 維護簡單
車載馬達的結構
車載馬達通常使用無刷交流馬達,這種馬達因為不需要使用刷子,所以噪音較少且維護也比較簡單。
- 轉子(轉動體)
- 車載馬達藉由減速機驅動車輪,其輸出軸通常使用永久磁石驅動。
- 定子(固定體)
- 車載馬達的旋轉力量是由轉子產生的。當轉子旋轉時,產生的磁場會導電至定子線圈。
- 轉子旋轉位置感測器
- 為了將與轉子旋轉速度同步的交流電流導入定子線圈,需要檢測轉子的旋轉位置。
永久磁石的種類
- 鐵氧體磁鐵
- 便宜且成型也簡單。用於汽車的直流(DC)馬達。
- 釹磁鐵
- 具有鐵氧體磁鐵10倍以上的磁力,用於電動車的驅動馬達。使用稀土類,因此高價。雖然硬度高,但是有不耐熱及容易生鏽等缺點。
定子的結構
定子的結構是疊層0.3至0.5 mm厚度的電磁鋼板。
必須瞬間翻轉磁化,因此使用軟質磁性材料的電磁鋼板。電磁鋼板的厚度越薄,就越能抑制鋼板內產生的渦電流。(能量損失少。)而且,藉由表面塗層並互相絕緣,減少渦電流損失。
ECU及變頻器
電動車使用的ECU及變頻器有以下特徵。
- ECU(電子控制模組)
- 為了實現最佳的轉速和扭力,需要計算並控制對定子線圈的電流。轉速通常是由頻率控制,而扭力則是由電流控制。
- 變頻器
- 變頻器是將來自電池的直流電流轉換成交流電流的零件。不僅是單純從直流轉換成交流,也在轉換時調整頻率及電流量,控制馬達的轉速及扭力。
使用數位顯微鏡觀察、量測電動車零件的案例
以下介紹使用KEYENCE的4K數位顯微鏡「VHX系列」觀察、量測電動車零件的最新案例。
EA-300 300× 環狀照明
可在現場瞬間分析此為容器異物還是灰塵。
VHX-E20 40× 上:Optical Shadow Effect Mode影像 下:一般影像
使用Optical Shadow Effect Mode,可將表面凹凸可視化