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扁线电机多层导体设计 沃克能源扁线电机氢氧焰焊接新工艺

时间:2022-07-12 点击:1847

      扁线电机与圆线电机的区别在于铜线的成形方式,扁线有利于电机槽满率的提升,一般圆线电机的槽满率为40%左右,而扁线电机的槽满率能达到60%以上。槽满率的提升意味着在空间不变的前提下,可以填充更多的铜线,产生更强的磁场强度,提升功率密度。

      驱动电机作为新能源汽车的核心零部件,相当于传统汽车的发动机,为整车提供动力输出,其性能的好坏将直接影响到整车的性能,因此对于驱动电机的研发和制造受到了全球各大整车厂和零部件巨头的广泛关注。根据新能源汽车对于续航里程、加速性、低成本和舒适性的需求,可总结出对驱动电机两高和两低的技术需求,即高效率、高功率密度、低成本和低噪声。为了满足以上技术需求,各国的工程技术人员,可以说是想尽了各种方法提升驱动电机的性能,而扁铜线绕组技术,被广泛认为是驱动电机技术未来的主要发展方向之一。

与传统的圆铜线绕组电机相比,扁铜线绕组电机在效率、功率密度、成本和噪声方面的表现都要更加优异,符合驱动电机的技术发展方向。

      从图中我们可以看出由于采用了方形的扁铜线绕组,定子槽内可以布置更多的铜导体,提升电机的槽满率,目前华域电机设计的Hair-pin扁铜线绕组电机的槽满率可以达到90%以上,而传统的圆铜线绕组电机的槽满率在75%左右。

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      绕组设计及集肤效应

      集肤效应:当导体中有交流电或者交变电磁场时,导体内部的电流分布不均匀,电流集中在导体的“皮肤”部分,也就是说电流集中在导体外表的薄层,越靠近导体表面,电流密度越大,导体内部实际上电流较小。结果使导体的电阻增加,使它的损耗功率也增加。这一现象也称为趋肤效应(skineffect)。

      高转速下,集肤效应会降低有效的通电铜线面积,绕组等效电阻增加,损耗增加;

      转速越高,导体发热越不均匀,增加了绝缘漆皮附近的热负荷;

      同相同槽绕组b的集肤效应比异相同槽绕组a要严重。

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      多层扁线导体设计结构图

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      多层扁线导体绕组对电机性能的影响

      峰值性能(相同峰值持续时间):

      恒扭矩区输出能力:

      低速区:4层>6层>8层

      高速区:8层>6层>4层

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      4层、8层电机效率map差值

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      工艺方面,国内企业都采用了主流的hair-pin工艺,绕组技术突破8层,目前具备量产8层扁线电机能力的第三方有3家:方正电机、天津松正、华域电动。

      装配生产线方面,扁线电机装配可分为定子、转子、合装三大工艺环节,其中转子线和合装线相对简单,而定子装配线由于有很多道复杂工序,是技术难度最大的环节。

      焊接是电机生产加工过程中非常重要的一个环节和过程。焊接会直接关系到电机的运行可靠性和质量水平。焊接后的接触电阻要小,以免造成局部发热、脱焊或断线等事故。

      新一代替代氧乙炔焊接的--氢氧焰水焊机

      原理介绍:氢氧机以水为原料,水分子(HHO),通过电解,将水分解成为氧气和氢气,氢气作为燃料,氧气助燃,这两种气体点燃形成氢氧火焰,这是一种干净和可循环的能源,可替代现有乙炔、丙烷、液化气等燃气、符合漆包线焊接标准、焊点无虚焊、热影响面积小、电阻偏差小。

      耗能介质:水、电。设备自重低,易挪动,安装维护便捷,不需要单独放置空间,长期受益,成本低廉。

      设备优势:

      ● 氢氧焰温度高达2800度,是目前温度最高的火焰之一;

      ● 氢气的热值为34000千卡,是液化气的3倍左右;

      ● 氢氧焰火焰集中,不发散,热辐射要小;

      ● 氢氧燃烧只生成水,没有废气产生,属于环保型设备;

      ● 氢氧气体产生的原料为水,消耗少量的电,按需制造,用多少产多少,不贮存气体,不存在高压爆炸及泄漏中毒等问题;

      ● 开机产气,关机停气,即产即用,不用不产;

      ● 免除去漆皮工序,无须去漆直接焊接;

      ● 焊接火焰精细,不会对邻近的漆包线产生热辐射;

       ● 焊点光滑饱满。

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