淘汰发卡扁线（Hairpin）？是变形利兹线（Form Litz Wire）还是增材制造？

zengxiaodong

这个黑科技照片来自《面向2025目标的100kW牵引电机设计与优化》一文，这个图片确实是似曾相识！

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《2022美国DOE先进电机技术最新进展一》中提到的压制绕组

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读到一篇不错的论文

基于矩形导线的永磁同步电机绕组优化设计_周飞.pdf (1.06 MB, 下载次数: 53)

2023-3-17 08:35 上传

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在汽车的电驱动电机中，扁线竟然会允许出现双边集肤效应，这几乎是不可思议的，在传统的发电机工程师看来，这肯定是不能接受的！

但是，汽车驱动有其特殊性，那就是不像普通电机有单一（或者不多）的运行工况，而是在大范围变动的工况下工作，高转速运行和低转速运行都很稀松平常，也都是重要的工况。

扁线虽然在高频运行时涡流很严重，但是在低频运行时却又很有优势，因此综合取舍考虑后，才导致扁线能够出现在汽车电驱电机中。

zengxiaodong

zengxiaodong 发表于 2023-3-15 16:02
上贴图片以及本帖图片引自 Mr 晋 玩转电机设计 公众号中的《【DOE】橡树岭无重稀土高速驱动电机进展-2022》 ...

目前在电线电缆工业中应用的氟塑料有：聚四氟乙烯（F-4）、聚全氟乙丙稀（F-46）、四氟乙烯和乙烯的共聚物（F-40）、三氟氯乙烯和乙烯的共聚物（F-30）、聚三氟氯乙烯（F-3）和聚偏二氟乙烯（F-2）等。

聚全氟乙丙烯（F-46），除使用温度比聚四氟乙烯约低50℃外，它几乎具有聚四氟乙烯的所有优良性能。它在－85～205℃的使用温度范围内，具有优良的电气特性、优异的耐化学腐蚀性、特出的抗光热老化性能、不燃及较好的机械强度。聚全氟乙丙烯（F-46）克服了聚四氟乙烯不能用塑料挤出机加工的缺点，它的加工性能好，可使用生产效率较高的螺杆挤出加工工艺的特点，促进了它的应用和发展。

zengxiaodong

聚全氟乙丙烯具有聚四氟乙烯相仿的优良电气绝缘性和化学稳定性，硬度和抗拉强度比聚四氟乙烯略有提高，而工艺性大为改善。结晶相熔融温度（280℃）约比聚四氟乙烯低50℃左右，但它仍可长期使用于－85℃~204℃温度范围，并且在常温下比聚四氟乙烯有较好的抗冷流性，只是摩擦系数略低。

聚全氟乙丙烯也存在有耐应力开裂性能和耐电晕不佳的缺点，使得它不能应用于高压绝缘。从环保要求衡量，聚全氟乙丙烯和聚四氟乙烯一样，都是含有卤数F的非环保型材料，对环境和人类健康都有不良的影响。

聚全氟乙丙烯既具有聚四氟乙烯相似的宝贵特性，又具有热塑性塑料的优良加工性能，从而使它成为替代F-4材料在电线电缆上获得广泛应用。在电线电缆上，聚全氟乙丙烯可用作高频高温要求的传输线、安装线、电子计算机内部的连接线、宇宙航空、航天用电线以及腐蚀性环境中使用的各种安装线、油泵电缆和潜油电机绕组线等应用。

beichen

顶起来,顶起来，有搞扁线的不？也来说说。

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FEP绝缘层一般都比较厚，很难像漆膜那样薄至几个丝。假设FEP厚度为0.3mm~0.5mm的话，是否可以取消槽绝缘呢？也就是直接在铁芯槽内插入导线，这样可以大大简化生产上面的工艺过程......

zengxiaodong

聚全氟乙丙烯具有聚四氟乙烯都有两个缺点：耐电晕性不佳、耐辐射性能不佳。

为此，本田汽车率先使用了PEEK绝缘的电磁线。

zengxiaodong

以前在学生时代就听说塑料王聚四氟乙烯，现在又出来一个塑料王他爹，那就是塑料之王PEEK


peek是一种高性能的热塑性材料，由ICI帝国化学研发，后转卖给威格斯，并注册"peek"做商标。这个材料在很多国家属于禁运物资
中文名称聚醚醚酮，英文全称polyetheretherketone，peek是目前公认的性能最佳的热塑性材料。


尤其在以下几个方面具有突出的优势：

1、耐高温性
2、耐磨性
3、耐化学腐蚀性
4、防火轻烟和无毒性
5、耐水解性
6、优异电气性（耐辐照、耐电晕）
7、高纯度
  
      目前市场peek可分为注塑用颗粒和型材（每公斤）：
注塑用颗粒，进口的目前在900-1000左右；国产的在500-600左右；
型材价格，进口的大概在1200-1500左右；国产的在900-1000左右。


塑料之王的身价是其儿子塑料王的10倍左右！！！

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全球领先的特种聚合物供应商索尔维与Essex Furukawa Magnet Wire Europe(EFMWE)合作开发出新一代汽车电磁线，共同荣获麦格纳动力总成有限公司(Magna Powertrain)颁发的大奖。在此之前，Magna Powertrain曾向供应商征集可推动解决纯电动汽车电机和混合动力汽车电机严峻生产难题的创新概念。索尔维和EFMWE合作开发的概念结合了EFMWE适用于牵引电动机的高压绕组线?(HVWW)技术和应用了索尔维KetaSpire?聚醚醚酮(PEEK)聚合物的绝缘涂层。


上述新闻中，Essex Furukawa就是美国埃塞克斯与日本古河电工的合资公司，这个公司在我国苏州有大型生产工厂。

而Magna Powertrain是著名的变速箱企业，江西南昌的格特拉克变速箱就是被麦格纳收购了。

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在 调皮的jinx 公号中《古河电工—新一代电机电磁线技术》介绍了PEEK电磁线的技术，古河电工就是给本田马达提供PEEK电磁线的公司。

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薄漆膜+聚醚醚酮（PEEK）被认为是驱动电机领域的终极绝缘方案。塑料之王PEEK具有优良的综合性能，在许多特殊领域可以替代金属、陶瓷等传统材料。该塑料的耐高温、自润滑、耐磨损、耐电晕腐蚀和抗疲劳等特性，使之成为当今最热门的高性能工程塑料之一，它主要应用于航空航天、汽车工业、电子电气和医疗器械等领域。

专利限制：PEEK应用的关键专利归日本古河电气工业株式会社所有。该发明提供一种抗变频器浪涌绝缘电线，其在无损高温下的绝缘性能的情况下可使绝缘层厚膜化、并具有较高的局部放电起始电压与优异的耐热老化特性。其中，在导体1的外周具有至少1层漆包烧结层2，在漆包烧结层2的外侧具有至少1层挤出被覆树脂层3，漆包烧结层2与挤出被覆树脂层3的合计厚度为50μm以上，漆包烧结层2的厚度为60μm以下，挤出被覆树脂层3的厚度为200μm以下，挤出被覆树脂层3在25℃～250℃的拉伸弹性模量的最小值为100MPa以上，将漆包烧结层2与挤出被覆树脂层3合在一起的绝缘层的相对介电常数在25℃为3.5以下、在250℃为5.0以下，漆包烧结层2在250℃的相对介电常数(ε1')与挤出被覆树脂层3在250℃的相对介电常数(ε2')的关系满足(ε2'/ε1')＞1。挤出被覆树脂层为热塑性树脂的层，作为形成挤出被覆树脂层的热塑性树脂，例如可以挤出聚醚醚酮(PEEK)。若采用这些热塑性树脂，则与上述厚度、合计厚度、以及相对介电常数、相对介电常数及在25℃～250℃的拉伸弹性模量的最小值的比相互作用，从而局部放电起始电压更进一步提高，低温下直至高温下的机械特性及高温下的绝缘性能也高度地维持，而且耐热老化特性也更进一步提高。

zengxiaodong

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zengxiaodong 发表于 2023-3-24 09:17
在 调皮的jinx 公号中《古河电工—新一代电机电磁线技术》介绍了PEEK电磁线的技术，古河电工就是给本田马达 ...

古河电工进行了仿真和实物的测试，可惜的是绞合扁线在弯折处会出现松散问题！

小雨a

PEEK据说和浸渍漆存在是否兼容的问题。

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小雨a 发表于 2023-3-27 19:02
PEEK据说和浸渍漆存在是否兼容的问题。

是的，PTFE和FEP都有极强的不粘性，导致很难浸渍，PEEK的难度应该不会超过前面2者吧

zengxiaodong

新能源汽车扁线.rar (3.15 MB, 下载次数: 7)

2023-3-29 21:49 上传

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zengxiaodong

我觉得扁线电机的BUSBAR也要考虑涡流问题。