ความสมบูรณ์ของโครงสร้างและการป้องกันทางกล
โครงมอเตอร์ในรถยนต์พลังงานใหม่จะต้องให้การสนับสนุนทางโครงสร้างที่แข็งแกร่งเพื่อทนทานต่อความเค้นทางกลต่างๆ ที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงาน ซึ่งรวมถึงความต้านทานต่อการสั่นสะเทือนจากพื้นผิวถนนที่ไม่เรียบ แรงบิดระหว่างการเร่งความเร็ว/ลดความเร็ว และการป้องกันแรงกระแทกจากการชนเล็กน้อย ตัวเรือนทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบรับน้ำหนักหลักที่ช่วยรักษาการจัดตำแหน่งที่เหมาะสมระหว่างส่วนประกอบภายในของมอเตอร์ ในขณะเดียวกันก็ปกป้ององค์ประกอบทางไฟฟ้าที่ละเอียดอ่อนจากความเสียหายทางกายภาพ
ความสามารถในการจัดการระบายความร้อน
การกระจายความร้อนที่มีประสิทธิภาพถือเป็นฟังก์ชันที่สำคัญสำหรับยุคใหม่ ตัวเรือนมอเตอร์ - มอเตอร์ไฟฟ้าสร้างความร้อนจำนวนมากระหว่างการทำงาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งานที่มีประสิทธิภาพสูง ตัวเรือนจะต้องมีทางเดินความร้อนเพื่อนำความร้อนออกจากขดลวดสเตเตอร์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลัง โดยมักจะผ่านทางช่องระบายความร้อนในตัวหรือการออกแบบแผงระบายความร้อน ตัวเรือนขั้นสูงบางรุ่นใช้วัสดุเปลี่ยนเฟสหรือระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวเพื่อรักษาอุณหภูมิการทำงานที่เหมาะสมให้ต่ำกว่าเกณฑ์วิกฤตที่อาจทำให้วัสดุฉนวนหรือแม่เหล็กถาวรเสื่อมสภาพได้
คุณสมบัติป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้า
มอเตอร์ไฟฟ้าแรงสูงทำให้เกิดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) อย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งสามารถรบกวนระบบอิเล็กทรอนิกส์ในบริเวณใกล้เคียงได้ ตัวเรือนจะต้องมีการป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้าที่เพียงพอผ่านการเลือกใช้วัสดุและการออกแบบโครงสร้าง อลูมิเนียมอัลลอยด์มักใช้สำหรับคุณสมบัติการป้องกัน EMI และการนำความร้อนรวมกัน ในขณะที่การใช้งานบางอย่างอาจต้องมีการเคลือบที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าเพิ่มเติมหรือวัสดุเป็นชั้นเพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่เข้มงวด
การปิดผนึกด้านสิ่งแวดล้อมและความต้านทานการกัดกร่อน
การป้องกันปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับอายุการใช้งานของมอเตอร์ ตัวเครื่องต้องป้องกันไม่ให้ความชื้น ฝุ่น เกลือบนถนน และสิ่งปนเปื้อนอื่นๆ ที่อาจสร้างความเสียหายให้กับส่วนประกอบภายในได้ ซึ่งจำเป็นต้องมีการปิดผนึกอย่างแม่นยำที่ข้อต่อและส่วนต่อประสานทั้งหมด รวมถึงวัสดุที่ทนต่อการกัดกร่อนหรือการปรับสภาพพื้นผิว การออกแบบบางแบบรวมเอาระบบปรับสมดุลแรงดันเพื่อป้องกันการสะสมตัวของไอน้ำในขณะที่ยังคงการแยกตัวจากสิ่งแวดล้อม
คุณสมบัติการแยกไฟฟ้าและความปลอดภัย
เนื่องจากองค์ประกอบนำไฟฟ้าด้านนอกสุดที่อยู่รอบๆ ส่วนประกอบไฟฟ้าแรงสูง ตัวเครื่องจึงต้องแน่ใจว่ามีการแยกทางไฟฟ้าที่เหมาะสมเพื่อป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรหรือกระแสรั่วไหล สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับสิ่งกีดขวางอิเล็กทริก จุดยึดฉนวน และเส้นทางกราวด์ที่เหมาะสม คุณลักษณะด้านความปลอดภัยอาจรวมถึงกลไกการตัดการเชื่อมต่อในตัวซึ่งจะแยกการเชื่อมต่อไฟฟ้าโดยอัตโนมัติเมื่อเปิดตัวเครื่องเพื่อบำรุงรักษา
โครงสร้างน้ำหนักเบาเพื่อประสิทธิภาพ
การลดน้ำหนักยังคงเป็นสิ่งสำคัญในการออกแบบรถยนต์พลังงานใหม่เพื่อเพิ่มระยะทางและประสิทธิภาพสูงสุด ตัวเรือนมอเตอร์ต้องรักษาสมดุลระหว่างความต้องการด้านความแข็งแรงด้วยมวลที่น้อยที่สุด โดยมักใช้โลหะผสมขั้นสูง วัสดุคอมโพสิต หรือรูปทรงเชิงโครงสร้างที่เป็นนวัตกรรมใหม่ การออกแบบบางอย่างมีคุณลักษณะที่ช่วยลดน้ำหนัก เช่น ส่วนกลวงหรือส่วนเสริมแบบยางที่รักษาความแข็งแกร่งในขณะที่ลดการใช้วัสดุ
ลักษณะการดูดซับเสียง
มอเตอร์ไฟฟ้าผลิตสัญญาณรบกวนความถี่สูงจากแรงแม่เหล็กไฟฟ้าและการหมุนของแบริ่ง โครงสร้างช่วยลดเสียงรบกวนผ่านความถี่เรโซแนนซ์ที่ออกแบบอย่างระมัดระวัง วัสดุลดแรงสั่นสะเทือน และโครงสร้างดูดซับเสียง การออกแบบบางแบบใช้เทคนิคการลดเสียงในชั้นที่จำกัดหรือแผ่นโฟมกันเสียงเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดด้านเสียงในห้องโดยสารที่เข้มงวด
ความเป็นโมดูลและความสามารถในการให้บริการ
ตัวเรือนมอเตอร์สมัยใหม่มีการออกแบบโมดูลาร์ที่อำนวยความสะดวกในการบำรุงรักษาและการเปลี่ยนส่วนประกอบเพิ่มมากขึ้น ซึ่งรวมถึงแผงเข้าถึงแบบถอดได้ จุดยึดที่ได้มาตรฐาน และรูปแบบที่เป็นมิตรต่อการบริการซึ่งช่วยลดความต้องการในการแยกชิ้นส่วน ตัวเรือนบางรุ่นมีพอร์ตการวินิจฉัยในตัวหรือข้อกำหนดในการติดตั้งเซ็นเซอร์ที่รองรับกลยุทธ์การบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์
ข้อควรพิจารณาในการผลิตและการประกอบ
การออกแบบตัวเรือนต้องรองรับกระบวนการผลิตที่มีประสิทธิภาพและข้อกำหนดในการประกอบขั้นสุดท้าย ซึ่งเกี่ยวข้องกับการพิจารณาถึงเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนในการหล่อ/การตัดเฉือน วิธีการเชื่อม (การเชื่อม การติดด้วยกาว หรือการยึดเชิงกล) และคุณลักษณะการจัดตำแหน่งสำหรับการประกอบที่แม่นยำ การออกแบบร่วมสมัยจำนวนมากปรับให้เหมาะสมสำหรับการผลิตอัตโนมัติผ่านอินเทอร์เฟซที่ได้มาตรฐานและลดจำนวนส่วนประกอบ
บูรณาการกับระบบยานพาหนะ
นอกเหนือจากการบรรจุมอเตอร์แล้ว ตัวเรือนยังทำหน้าที่เป็นส่วนต่อประสานเชิงโครงสร้างกับระบบยานพาหนะอื่นๆ ซึ่งรวมถึงจุดติดตั้งสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลัง การเชื่อมต่อระบบทำความเย็น และการต่อส่วนประกอบระบบกันสะเทือน การออกแบบบางอย่างรวมเอาตัวเรือนแบบครบวงจรที่รวมมอเตอร์ กระปุกเกียร์ และเฟืองท้ายเข้าไว้ในยูนิตขนาดกะทัดรัดเพียงตัวเดียวเพื่อประหยัดพื้นที่และน้ำหนัก
ความเข้ากันได้ของวัสดุและความทนทาน
วัสดุตัวเรือนต้องรักษาความเสถียรของขนาดและคุณสมบัติทางกลตลอดช่วงอุณหภูมิการทำงานของมอเตอร์ (โดยทั่วไป -40°C ถึง 150°C) ซึ่งจำเป็นต้องเลือกโลหะผสมหรือวัสดุคอมโพสิตอย่างระมัดระวังซึ่งต้านทานการขยายตัวเนื่องจากความร้อนที่ไม่ตรงกับส่วนประกอบภายใน ข้อควรพิจารณาด้านความทนทานในระยะยาว ได้แก่ ความต้านทานต่อความล้าของวัสดุ การคืบคลานภายใต้ภาระคงที่ และความเข้ากันได้ทางเคมีกับสารหล่อลื่น/สารหล่อเย็น
ข้อควรพิจารณาเกี่ยวกับอากาศพลศาสตร์และสุนทรียภาพ
สำหรับการใช้งานมอเตอร์แบบเปิดโล่ง ตัวเรือนมีส่วนช่วยในการออกแบบแอโรไดนามิกและรูปลักษณ์โดยรวมของยานพาหนะ ซึ่งอาจเกี่ยวข้องกับรูปทรงที่เพรียวบาง ท่อนำลมในตัว หรือการปรับสภาพพื้นผิวที่เสริมสไตล์ของรถ แม้แต่มอเตอร์แบบปิดก็ยังได้ประโยชน์จากการออกแบบตัวเครื่องที่ช่วยลดแรงต้านของอากาศและความปั่นป่วนในการไหลเวียนของอากาศใต้ท้องรถ
การรวมเซ็นเซอร์และคุณสมบัติอัจฉริยะ
ตัวเรือนมอเตอร์ขั้นสูงรวมเอาข้อกำหนดสำหรับเซ็นเซอร์ต่างๆ ที่จะตรวจสอบอุณหภูมิ การสั่นสะเทือน และพารามิเตอร์ด้านประสิทธิภาพ บางส่วนมีช่องสายไฟในตัว อินเทอร์เฟซตัวเชื่อมต่อ หรือแม้แต่อาร์เรย์เซ็นเซอร์ในตัวที่ให้ข้อมูลแบบเรียลไทม์สำหรับระบบควบคุมมอเตอร์ การออกแบบที่เกิดขึ้นใหม่อาจรวมถึงแนวคิดที่อยู่อาศัยอัจฉริยะที่มีการวินิจฉัยแบบฝังตัวหรือความสามารถในการตรวจสอบตนเอง
การรีไซเคิลและความยั่งยืน
ข้อพิจารณาด้านสิ่งแวดล้อมผลักดันการออกแบบที่อยู่อาศัยที่อำนวยความสะดวกในการรีไซเคิลที่หมดอายุการใช้งาน ซึ่งเกี่ยวข้องกับการเลือกวัสดุเพื่อให้แยกชิ้นส่วนได้ง่าย ลดการใช้วัสดุคอมโพสิตที่ทำให้การรีไซเคิลยุ่งยาก และกระบวนการแยกชิ้นส่วนที่ได้มาตรฐาน ผู้ผลิตบางรายใช้ระบบวัสดุแบบวงปิดซึ่งส่วนประกอบของตัวเรือนสามารถนำกลับมาใช้ใหม่หรือผลิตซ้ำได้โดยตรง
การกำหนดมาตรฐานและความเหมือนกันของแพลตฟอร์ม
เมื่อตลาดรถยนต์ไฟฟ้าเติบโตเต็มที่ ตัวเรือนมอเตอร์ก็ปฏิบัติตามขนาดและอินเทอร์เฟซมาตรฐานมากขึ้นเพื่อให้สามารถแชร์แพลตฟอร์มระหว่างรถยนต์รุ่นต่างๆ ได้ ช่วยให้ผู้ผลิตสามารถใช้ประโยชน์จากการประหยัดต่อขนาดในขณะที่ยังคงรักษาความยืดหยุ่นในการออกแบบ มาตรฐานทั่วไปกำลังเกิดขึ้นสำหรับรูปแบบการติดตั้ง การเชื่อมต่อระบบทำความเย็น และอินเทอร์เฟซทางไฟฟ้า
