起重電機專業生産廠家無錫宏達2022年5月7日訊 扁線電機具備槽滿率高,散熱效率高以及NVH性能良好的特性,在新能源汽車發展迅猛的階段,扁線電機技術符合驅動電機高性能、高效率、高功率密度的發展趨勢。扁线電機在新能源汽车上的应用起始于美国国家能源部主导的“先进集成驱动系统(DOE)”项目,该项目電機采用三项关键技术,一项是五相绕组、一项是双V磁极结构,另外一项就是扁线電機。同时美国能源局DOE在 2017年发布了电动汽车2025发展路线规划图,对三电系统的发展目标给出了明确的技术参数要求。成本方面在2025年,电控的要求在2025年达到 2.7$/kw,電機需要达到 3.3$/kw。在功率体积方面,電機的峰值功率体积密度需要做到 50kW/L。電動汽車電機需要高度緊湊性和輕便性,同時還受到嚴格的效率和能量密度要求約束。對于大部分電機制造商而言,目前需要的是能研發出滿足特定要求的扁線電機産品,生産步驟的嚴格化及定制化是制造過程中難以攻克的核心問題。电动汽车驱动電機与工业電機的制造不同,必须严格把控定子及与其质量相关的材料、工艺参数和测试结果。与工业電機相比,电动汽车電機的生产周期通常要短得多,所以相对而言其制造工艺更加复杂。因此,电动汽车零部件需要更灵活的生産設備,可以尽可能轻松地切换到新的定子设计或设计中。定子繞組是新能源車用驅動電機的動力心髒,通常指由多個線圈或者線圈組通過不同的繞制方式構成的對稱電路連接回路。在驅動工況下,當外部的電能通過高壓線束連接到定子繞組的輸入端子時,定子繞組可以將輸入的電能轉換成磁能並存儲在定轉子氣隙中,最終轉換爲機械能提供驅動力。
Hairpin是目前比較常見的扁線繞組形式,由于單根形狀比較像發夾,所以也叫發夾式繞組。該繞組型式的特點是只需要焊接一端。
Hairpin繞組工藝是先將扁線繞組預成型爲“發卡”式結構,沿軸向整體裝配進定子鐵芯槽內。
由于軸向嵌裝繞組不受極靴形狀的影響,可以大大減少繞組嵌裝所需的裝配預留空間和導體間隙,其槽滿率可以達到70%左右(目前市場上已批産Hairpin産品的最高槽滿率爲69%),Hairpin繞組憑借其優異的功率,扭矩與效率性能迅速占領主流技術市場。
i-pin繞組
I-Pin繞組成型思路是扁線導體不經過預成型,直接將直扁線導體沿軸向嵌裝在鐵芯槽內頭都下需要焊接。
I-Pin最大的特點是制造工藝簡單,一字型扁銅線直接插入定子槽內後扭頭焊接,特點是端部兩頭都需要焊接。
扁線連續波繞組
扁线连续波绕(Continuous hairpin / wave winding)的最大好处是成型后两头端部无需焊接,但由于该绕组型式制造工艺尚处于开发阶段,尚未成为主流。
同樣性能條件下,Hairpin與分布式圓線繞組相比,其端部長度可以縮短,與波繞組相比端部長度稍長。
對于槽數較多的定子結構來說,Hairpin的出線和焊接工藝難度加大,波繞組則不存在端部焊點的問題,相對而言更適合多槽定子。
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