扁线电机顾名思义就是定子绕组中采用扁铜线,先把绕组做成类似发卡一样的形状,穿进定子槽内,再在另外一端把发卡的端部焊接起来。
扁线电机的优势
优势1:相同功率,体积更小,用材更少,成本更低,或者相同体积,槽满率提升,功率密度提升。圆线变成扁线,从理论上来说,在空间不变的前提下,扁线电机可以做到70%的槽满率,填充的铜可以增加20-30%,产生更强的磁场强度,从某种程度上等同于增加20-30%的功率。
优势2:温度性能更好。内部空隙变少,扁线与扁线之间的接触面积大,散热和热传导更好;绕组和铁心槽之间接触更好,热传导更好;而电机对散热和温度是非常敏感的,散热性变好,性能会提升。有人通过温度场仿真,得出相同设计的扁铜线电机绕组温升比圆铜线电机低10%。
优势3:电磁噪音更低。扁线电机导线的应力比较大,刚性比较大,电枢具备更好的刚度,对电枢噪音具有抑制作用;可以取相对较小的槽口尺寸,有效降低齿槽力矩,进一步降低电机电磁噪音。
优势4:端部短,节省铜材,提升效率。传统的圆线电机,由于工艺问题,它的端部一般留得比较长,否则很容易在工艺过程中损伤铜线。对扁线电机来说,因为线都是硬线,可以在加工的时候把端部做得小一点,与圆线电机相比减少20%的端部尺寸,空间进一步降低,可以把系统的体积进一步缩小,实现小型化和轻量化。
优势5:扁线电机最高效率点不一定比圆线高多少,但高效区可以进一步拓宽。
扁线电机种类
扁线电机的绕组形式主要包括I-pin, Hair-pin, X-pin和S-winding。
I-Pin
I-Pin绕组的形状像I形,直接插入,然后在两侧焊接。无需进行单槽组装,可进一步减少绕组组装的预留空间。缺点是焊接工艺繁琐,端部尺寸大。
Hair-pin
Hair-pin缠绕的形状像发夹。它首先成型,然后插入,然后在一侧焊接。它是使用最广泛的扁线绕组形式。
X-pin
X-pin绕组主要在焊接端进行优化。
Hair-pin相比X-pin,端部高度降低,能进一步减少电机体积,有利于整车轴向空间的布局,功率密度提升,制造工艺相对波绕组简单,产线投入基于当前Hair-pin产线升级投资额较低,产品性能及投资明显超越波绕组,即将成为发卡电机新的趋势。
S-winding
S-winding的形状为S形,成型后,两端不需要焊接,并且端部空间尺寸更小,NVH性能更优异,减少转矩脉动,实现更平稳的操作和更好的性能冷却效果。
『科瑞特自动化技术』专业提供工业自动化运动控制技术及解决方案!
---(激光)焊接、抛光、喷涂、切割、直坐标机器人(桁架机械手)、等特种数控设备运动控制系统,(步进电机、伺服电机、驱动器、电源)。
审核编辑 黄宇
全部0条评论
快来发表一下你的评论吧 !