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扁線電機多層導(dǎo)體設(shè)計 沃克能源扁線電機氫氧焰焊接新工藝

時間:2022-07-12 點擊:5240

      扁線電機與圓線電機的區(qū)別在于銅線的成形方式,扁線有利于電機槽滿率的提升,一般圓線電機的槽滿率為40%左右,而扁線電機的槽滿率能達(dá)到60%以上。槽滿率的提升意味著在空間不變的前提下,可以填充更多的銅線,產(chǎn)生更強的磁場強度,提升功率密度。

      驅(qū)動電機作為新能源汽車的核心零部件,相當(dāng)于傳統(tǒng)汽車的發(fā)動機,為整車提供動力輸出,其性能的好壞將直接影響到整車的性能,因此對于驅(qū)動電機的研發(fā)和制造受到了全球各大整車廠和零部件巨頭的廣泛關(guān)注。根據(jù)新能源汽車對于續(xù)航里程、加速性、低成本和舒適性的需求,可總結(jié)出對驅(qū)動電機兩高和兩低的技術(shù)需求,即高效率、高功率密度、低成本和低噪聲。為了滿足以上技術(shù)需求,各國的工程技術(shù)人員,可以說是想盡了各種方法提升驅(qū)動電機的性能,而扁銅線繞組技術(shù),被廣泛認(rèn)為是驅(qū)動電機技術(shù)未來的主要發(fā)展方向之一。

與傳統(tǒng)的圓銅線繞組電機相比,扁銅線繞組電機在效率、功率密度、成本和噪聲方面的表現(xiàn)都要更加優(yōu)異,符合驅(qū)動電機的技術(shù)發(fā)展方向。

      從圖中我們可以看出由于采用了方形的扁銅線繞組,定子槽內(nèi)可以布置更多的銅導(dǎo)體,提升電機的槽滿率,目前華域電機設(shè)計的Hair-pin扁銅線繞組電機的槽滿率可以達(dá)到90%以上,而傳統(tǒng)的圓銅線繞組電機的槽滿率在75%左右。

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      繞組設(shè)計及集膚效應(yīng)

      集膚效應(yīng):當(dāng)導(dǎo)體中有交流電或者交變電磁場時,導(dǎo)體內(nèi)部的電流分布不均勻,電流集中在導(dǎo)體的“皮膚”部分,也就是說電流集中在導(dǎo)體外表的薄層,越靠近導(dǎo)體表面,電流密度越大,導(dǎo)體內(nèi)部實際上電流較小。結(jié)果使導(dǎo)體的電阻增加,使它的損耗功率也增加。這一現(xiàn)象也稱為趨膚效應(yīng)(skineffect)。

      高轉(zhuǎn)速下,集膚效應(yīng)會降低有效的通電銅線面積,繞組等效電阻增加,損耗增加;

      轉(zhuǎn)速越高,導(dǎo)體發(fā)熱越不均勻,增加了絕緣漆皮附近的熱負(fù)荷;

      同相同槽繞組b的集膚效應(yīng)比異相同槽繞組a要嚴(yán)重。

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      多層扁線導(dǎo)體設(shè)計結(jié)構(gòu)圖

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      多層扁線導(dǎo)體繞組對電機性能的影響

      峰值性能(相同峰值持續(xù)時間):

      恒扭矩區(qū)輸出能力:

      低速區(qū):4層>6層>8層

      高速區(qū):8層>6層>4層

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      4層、8層電機效率map差值

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      工藝方面,國內(nèi)企業(yè)都采用了主流的hair-pin工藝,繞組技術(shù)突破8層,目前具備量產(chǎn)8層扁線電機能力的第三方有3家:方正電機、天津松正、華域電動。

      裝配生產(chǎn)線方面,扁線電機裝配可分為定子、轉(zhuǎn)子、合裝三大工藝環(huán)節(jié),其中轉(zhuǎn)子線和合裝線相對簡單,而定子裝配線由于有很多道復(fù)雜工序,是技術(shù)難度最大的環(huán)節(jié)。

      焊接是電機生產(chǎn)加工過程中非常重要的一個環(huán)節(jié)和過程。焊接會直接關(guān)系到電機的運行可靠性和質(zhì)量水平。焊接后的接觸電阻要小,以免造成局部發(fā)熱、脫焊或斷線等事故。

      新一代替代氧乙炔焊接的--氫氧焰水焊機

      原理介紹:氫氧機以水為原料,水分子(HHO),通過電解,將水分解成為氧氣和氫氣,氫氣作為燃料,氧氣助燃,這兩種氣體點燃形成氫氧火焰,這是一種干凈和可循環(huán)的能源,可替代現(xiàn)有乙炔、丙烷、液化氣等燃?xì)狻⒎掀岚€焊接標(biāo)準(zhǔn)、焊點無虛焊、熱影響面積小、電阻偏差小。

      耗能介質(zhì):水、電。設(shè)備自重低,易挪動,安裝維護便捷,不需要單獨放置空間,長期受益,成本低廉。

      設(shè)備優(yōu)勢:

      ● 氫氧焰溫度高達(dá)2800度,是目前溫度最高的火焰之一;

      ● 氫氣的熱值為34000千卡,是液化氣的3倍左右;

      ● 氫氧焰火焰集中,不發(fā)散,熱輻射要?。?/p>

      ● 氫氧燃燒只生成水,沒有廢氣產(chǎn)生,屬于環(huán)保型設(shè)備;

      ● 氫氧氣體產(chǎn)生的原料為水,消耗少量的電,按需制造,用多少產(chǎn)多少,不貯存氣體,不存在高壓爆炸及泄漏中毒等問題;

      ● 開機產(chǎn)氣,關(guān)機停氣,即產(chǎn)即用,不用不產(chǎn);

      ● 免除去漆皮工序,無須去漆直接焊接;

      ● 焊接火焰精細(xì),不會對鄰近的漆包線產(chǎn)生熱輻射;

       ● 焊點光滑飽滿。

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