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什么是扁線電機?它的優(yōu)勢有哪些?扁線電機的種類介紹

冬至配餃子 ? 來源:網(wǎng)絡(luò)整理 ? 作者:網(wǎng)絡(luò)整理 ? 2024-02-23 16:42 ? 次閱讀
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什么是扁線電機?它的優(yōu)勢有哪些?

扁線電機顧名思義就是定子繞組中采用扁銅線,先把繞組做成類似發(fā)卡一樣的形狀,穿進定子槽內(nèi),再在另外一端把發(fā)卡的端部焊接起來。

圖片

扁線電機的優(yōu)勢

優(yōu)勢1:相同功率,體積更小,用材更少,成本更低,或者相同體積,槽滿率提升,功率密度提升。圓線變成扁線,從理論上來說,在空間不變的前提下,扁線電機可以做到70%的槽滿率,填充的銅可以增加20-30%,產(chǎn)生更強的磁場強度,從某種程度上等同于增加20-30%的功率。

優(yōu)勢2:溫度性能更好。內(nèi)部空隙變少,扁線與扁線之間的接觸面積大,散熱和熱傳導(dǎo)更好;繞組和鐵心槽之間接觸更好,熱傳導(dǎo)更好;而電機對散熱和溫度是非常敏感的,散熱性變好,性能會提升。有人通過溫度場仿真,得出相同設(shè)計的扁銅線電機繞組溫升比圓銅線電機低10%。

優(yōu)勢3:電磁噪音更低。扁線電機導(dǎo)線的應(yīng)力比較大,剛性比較大,電樞具備更好的剛度,對電樞噪音具有抑制作用;可以取相對較小的槽口尺寸,有效降低齒槽力矩,進一步降低電機電磁噪音。

優(yōu)勢4:端部短,節(jié)省銅材,提升效率。傳統(tǒng)的圓線電機,由于工藝問題,它的端部一般留得比較長,否則很容易在工藝過程中損傷銅線。對扁線電機來說,因為線都是硬線,可以在加工的時候把端部做得小一點,與圓線電機相比減少20%的端部尺寸,空間進一步降低,可以把系統(tǒng)的體積進一步縮小,實現(xiàn)小型化和輕量化。

優(yōu)勢5:扁線電機最高效率點不一定比圓線高多少,但高效區(qū)可以進一步拓寬。

扁線電機種類

扁線電機的繞組形式主要包括I-pin, Hair-pin, X-pin和S-winding。

I-Pin

I-Pin繞組的形狀像I形,直接插入,然后在兩側(cè)焊接。無需進行單槽組裝,可進一步減少繞組組裝的預(yù)留空間。缺點是焊接工藝繁瑣,端部尺寸大。

Hair-pin

Hair-pin纏繞的形狀像發(fā)夾。它首先成型,然后插入,然后在一側(cè)焊接。它是使用最廣泛的扁線繞組形式。

X-pin

X-pin繞組主要在焊接端進行優(yōu)化。

圖片

Hair-pin相比X-pin,端部高度降低,能進一步減少電機體積,有利于整車軸向空間的布局,功率密度提升,制造工藝相對波繞組簡單,產(chǎn)線投入基于當(dāng)前Hair-pin產(chǎn)線升級投資額較低,產(chǎn)品性能及投資明顯超越波繞組,即將成為發(fā)卡電機新的趨勢。

S-winding

S-winding的形狀為S形,成型后,兩端不需要焊接,并且端部空間尺寸更小,NVH性能更優(yōu)異,減少轉(zhuǎn)矩脈動,實現(xiàn)更平穩(wěn)的操作和更好的性能冷卻效果。

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