触动心弦的380V电机功率之旅6个制造工序的守护者

导语:在新能源汽车技术的快速发展中,扁线电机以其高效能、低成本和良好的热管理性能成为众多车企追求的焦点。作为当下最热门的技术趋势之一,扁线电机不仅改变了我们的观念,还推动了整个行业向前迈进。

800V平台?SiC功率器件?还是轮毂电机?这些都曾是讨论的话题,但随着特斯拉等企业采用扁线电机,这一话题愈演愈烈。在这样的背景下,我们深入探讨了扁线电机定子的6大核心制造工序,以期给予读者一个全面的理解。

首先,我们来看看这些工序如何贯穿于整个生产过程中。基本的生产工艺流程为插槽纸→制造发卡→穿发卡→端环定型→端环焊接→接星点→焊接处绝缘处理,其中线成型和纸成型以及插纸,这两个工序同步进行。

插纸工序

扁线电机定子槽和导体之间设有绝缘纸,以保障异相导体之间以及导体与铁芯之间的绝缘。一般来说,扁线電機插紙工序主要包括紙成型、裁紙以及插紙,常見的是O型、B型及S型能显著提高絶緣性能,但是製造技藝較為複雜,而且純銅槽滿率較低,並且穩定性差。此外,由於兩張絕緣紙之間彼此無關聯,所以當前不便於使用設備自動將絕緣紙放入至導體內,這也成了扁線電機自動化製造生產過程中的主要痛點。

PIN線圈成形

定子鐵心部分扁線製造主要有I-PIN, Hairpin, Wave Winding等幾種技藝類別。PIN線圈需要經過較直、去漆皮、裁剪、成形等系列技藝,一般採用激光去漆皮或者傳統去漆皮。而後者的成本較高,但對銅線損傷更小。

线圈嵌入

将卡线圈嵌入仿形工作台内,再将所有发卡线圈整体抓紧嵌入到铁芯中,并压入到相应设计尺寸。这部分技艺中,跨层自动嵌入已经从以前的2层4层升级为最新6层8层技艺国内也有部分企業已完成該項產品生產。

扭头与焊接

扭头技艺:

将扭头机构与定子移至工作位,将扩口机构伸出抵住除最内两层以外所有層平線上端並拉動平線向外移動,使得除了最内两層之外所有層平線上端對准擰頭机构,然后扩口机构從平線上端移走並收縮退回,再使得最内兩層平線上端插入擰頭机构,而擰頭儀器內模與外模朝相反方向旋轉完成最內兩層平 線上的擰頭操作後再次完成所有平 線上的擰頭操作。

焊接技艺:

现有的焊接方式主要有激光焊或氩弧焊,這兩種方法均是通過瞬間高溫將銅熔化而形成焊點,从而實現绕组の電氣連結。此外,也有其他企業采用CMT冷焊或其他焊接方法。现有的激光焊或氩弧技術存在两个缺点:一是激光或氩弧需瞬间产生高温造成铜熔化易损伤周围漆包膜降低绝缘可靠性;二是构建绕组發卡單邊帶數量眾多需大量灼熱點激光或氩弧通常对每個灼熱點逐個進行灼熱嚴重影響生产效率。

涂敷与浸漆

这一段讲述涂敷材料目前主打粉末液态两种;浸漆则涉及传统浸漆真空浸漆真空压力浸漆滴浸EUV浸漆等多种形式,其中EUV(极紫外)技术可以提供更加精细、高质量的大气环境下制备复杂结构微纳米电子元件,如晶圆镜片表面实现更小尺寸,更复杂结构,以及更薄壁厚度设备控制精度要求极高,对材料要求非常严格,因此这项技术在实际应用中的难度很大且昂贵。

定子封装

电源系统需要通过有效散热来保持稳定的运行状态。如果没有适当的手段来散热,那么系统可能会过热并导致故障。在这种情况下,当今市场上的解决方案包括使用油泵增强散热系统(HS)然而,由于这个解决方案具有较大的尺寸并且需要额外空间,它并不总是在各种应用场合中都是最佳选择。一种替代方法是在密封后的变频驱动单元内部安装加湿器以增加风道通风,从而减少温度差异并提高效率。但即使这样,加湿也有一些局限性,比如它不能完全消除温度梯度,并且可能会导致一些问题,如积水和腐蚀。不过,在某些情况下,加湿仍然是一个实用的选项,因为它可以帮助降低变频驱动单元内部温度,同时减少噪音水平,并改善寿命和可靠性。

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