发卡绕组的特点及相关内容

y1949b

在新能源汽车电机领域，发卡式绕组的应用被讨论了很久，参看丰田、电装等国外的电机，这项技术也被量产应用了，这里想讨论一下关于发卡绕组在新能源汽车电机领域的应用问题，这是一个开放式的讨论 ，关于发卡式绕组，乃至新能源汽车电机的绕组问题，都可以在本帖讨论。

本人先抛砖引玉，提几个话题先讨论着，大家继续。

1.发卡式绕组对比散嵌入的圆线绕组，有什么特点与优劣势；
2.采用发卡式绕组的工艺难点在哪里？
3.发卡式绕组从成本、工艺特点、技术特点、产能等方面考虑，适合在新能源汽车电机的哪些领域，什么生产规模，什么样的产品中采用？


欢迎大家讨论！

法法

这种电机之前看过文章说是槽满率较之前圆形绕线有较大提升，达到75%左右吧，能进一步提高功率密度。难点就是复杂的下线之后的焊接工艺了吧，不容易量产

张老五

1、优点主要就是槽满率高，由此带来的功率密度高，散热 好等优势。缺点呢，两条主要的，一个是集肤效应比较明显，二是设计变化比较困难，做系列化设计比较麻烦
2、工艺难点：槽纸、线成型、线入槽、扭头、焊接，还有焊点的绝缘保护都跟传统的圆线差异很大，可以说各有难点
3、基本上只适合主驱电机

齐吾一

张老五 发表于 2017-10-11 14:47
1、优点主要就是槽满率高，由此带来的功率密度高，散热 好等优势。缺点呢，两条主要的，一个是集肤效应比较 ...

老五哥说的很对，优缺点直击痛点，尤其那两个缺点，也是有人断言最终还是圆线才更好，也是目前敢肯定的最终一定是两条腿走路的。圆线也有新的技术

footleft

张老五 发表于 2017-10-11 14:47
1、优点主要就是槽满率高，由此带来的功率密度高，散热 好等优势。缺点呢，两条主要的，一个是集肤效应比较 ...

我是做机械设计的，电磁方面不太懂，但是觉得您说的“线成型、线入槽、扭头、焊接”是难点不认同，我倒觉得这些可以做到自动化下线与传统绕线比反而是优点。

张老五

齐吾一 发表于 2017-10-11 14:52
老五哥说的很对，优缺点直击痛点，尤其那两个缺点，也是有人断言最终还是圆线才更好，也是目前敢肯定的最 ...

介绍下圆线现在有啥新技术

WEZDAH

现在国内已经有这种产品的专用生产线了，只是价格太高，一般公司投资承担不起；
因此制造工艺问题已经不是难点。

张老五

WEZDAH 发表于 2017-10-11 15:52
现在国内已经有这种产品的专用生产线了，只是价格太高，一般公司投资承担不起；
因此制造工艺问题已经不是 ...

哪家的？意大利设备很贵，国产的能便宜多少？

WEZDAH

张老五 发表于 2017-10-11 16:56
哪家的？意大利设备很贵，国产的能便宜多少？

湖南长沙的，要700多万RMB

张老五

WEZDAH 发表于 2017-10-11 17:07
湖南长沙的，要700多万RMB

知道是哪家了，有时间去考察一番

liuxiaotian

端部的电磁振动情况会不会弱一点呢

baton400

焊接是难点，设备投资大，但目前很火，常州，日本，意大利，湖南都有专业的厂家再做

limengde2001

槽满率的提升，端部成型缩短端部，对比计算过发现对温升，尤其峰值转矩的瞬态温升很有好处。所以感觉成型绕组还是大势所趋。
正在研究，似乎工艺比较复杂；我在想可不可以做成2个C型，从铁芯两端插入，抹点导电胶，快插到一起？如果有人验证验证做成我觉得会很有意义

mfkfnaps

端部铜线减少，相同性能情况下，有以下优点
1.端部铜减少，重量减轻，对整车减重有贡献。
2.端部铜减少，电阻变小，温升下降
3.较多根线并绕，绝缘层减小，有效导体面积加大。

另外，焊接应该不是难点吧，市面上应该很容易找到能焊的厂家
难点应该焊接前面的整形部分吧,感觉自动化处理起来有难度，而且换型号也很难换，工装头应该非常复杂。
参见从网上借来的图片。

duan489476722

mfkfnaps 发表于 2017-10-12 15:05
端部铜线减少，相同性能情况下，有以下优点
1.端部铜减少，重量减轻，对整车减重有贡献。
2.端部铜减少， ...

图片很强大，了解了

张老五

mfkfnaps 发表于 2017-10-12 15:05
端部铜线减少，相同性能情况下，有以下优点
1.端部铜减少，重量减轻，对整车减重有贡献。
2.端部铜减少， ...

这个是哪家的设备，看起来似乎是插线的设备，不是焊头子的

pat

福建艺达，信质电机，华域汽车，都可以做吧

mfkfnaps

张老五 发表于 2017-10-12 17:39
这个是哪家的设备，看起来似乎是插线的设备，不是焊头子的

我也不知道是哪家的设备，在网上看到的插线设备。

插好线后整形应该比较难于自动化处理。

S_Z

说一下个人的认知，还请大家多多批评。

1 关于采用发卡式绕组的好处，个人认为：

（1）槽满率，对比散嵌圆线，槽满率会增加，可以下更多的铜线进去 ，这个结论我觉得也毋容置疑了， 传统硬绕组（成型绕组）中，这个就是铜扁线对比圆线的优势，自然同样采用铜扁线的发卡绕组自然继承了这个优势；
（2）刚度，电机整体的刚度对比散嵌圆线要好，因为发卡式的导线要粗一一些，与槽“贴合”的也更紧密，个人认为电机的刚度是有所改善的，对于NVH的改善是有益的；（这点不是很确定，还请大家讨论）

（3）端部长度，对比散嵌圆线，采用发卡式绕组的电机的端部长度要远端于散嵌圆线绕组。

（4）绝缘结构，在采用自动化设备的前提下，采用发卡式绕组，可能会进一步节省工时，利于批量生产。至于才与下面说到的绝缘结构，对绝缘性能能否有所改善，没有做过测试，不敢妄言。，根据《Retrospective of Electric Machines for EV and HEV Traction Applications at General Motors》这篇论文所言，在通用的电机中，槽绝缘结构经过了3次产品的迭代，从S形，发展到B型，到目前的上下双片型。估计槽（或叫“匝”）绝缘，都是由自动化设备完成，这个对比散嵌圆线的漆膜（线上本来就带）+槽绝缘纸 （可以用自动插纸机完成），工时上不确定是否有优势 ，查阅相关资料，部分采用发卡式绕组的电动汽车电机端部采用的是粉末喷涂，可能性能上会优于浸漆。




未完待续。

S_Z

张老五 发表于 2017-10-11 14:47
1、优点主要就是槽满率高，由此带来的功率密度高，散热 好等优势。缺点呢，两条主要的，一个是集肤效应比较 ...

张大哥方便就“2、工艺难点：槽纸、线成型、线入槽、扭头、焊接，还有焊点的绝缘保护都跟传统的圆线差异很大，可以说各有难点” 具体说说吗 ？非常感谢！