铝绕组铸造技术可取代电机铜绕组

Elisha 发表于 2019-12-02 17:25:28 收藏 已收藏
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铝绕组铸造技术可取代电机铜绕组

Elisha 发表于 2019-12-02 17:25:28
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据外媒报道,德国弗劳恩霍夫生产技术和应用材料研究所(Fraunhofer IFAM)的研究人员开发了一种铸造技术,可用于生产具有更高沟槽填充系数的轻型铝绕组,以取代电机中的铜绕组。他们在研究过程中发现,与铜绕组相比,铝线圈可以增加电机的连续输出功率,降低工作温度,同时减轻重量,并降低原材料成本。

铝绕组铸造技术可取代电机铜绕组

铝绕组铸造技术可取代电机铜绕组

近年来,弗劳恩霍夫研究所的铸造技术与轻量化结构系(the department Foundry Technology and Lightweight Construction),已成功制造出精密铸造的铝线圈。因此,研究人员提出另一明确目标,将其应用于系列化压铸生产。

铸造线圈的特点是采用扁平导体结构,从而提升沟槽填充系数,更好地利用安装空间。比起绕铜线圈,铸铝线圈具有更高的电阻,但横截面较大,导致整个线圈的电阻更小。铸铝线圈能够更加妥帖地连接层压芯体,充分利用安装空间,所以,热性能和电磁性能更好。因此,可以代替绕铜线圈,以提高性能和降低材料成本。

为了直接进行对比,弗劳恩霍夫团队使用250W的商用助踩式电机,通过不同层压芯体和线圈组合重新构建发动机,并在实验台上对其进行测试。

铝绕组表现出诸多优点,如:沟槽填充系数可由32%提高到60%;同时减重10%;扭矩增加30%。这种线圈具有良好的热性能,在工作温度下,连续功率可提高近20%。可以将产生的热量更好地传递至层压芯体,并使其散发出去,从而提升连续性能。因为只有在较高的电流下,线圈才能达到允许的连续工作温度。

经过测量,在另一改进型助踩式电机中,经过优化的线圈层压芯体,表现出更大的优势。在重量较轻的情况下,与原发动机相比,转矩提高近80%,连续功率提高25%。可以通过不同的设计,来进一步提高铝线圈电机的性能。

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