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

zengxiaodong · 发表于 2022-11-10 09:24

本帖最后由 zengxiaodong 于 2022-11-10 10:18 编辑

从空载时的纯涡流状态，逐步增加负载电流，考察一下扁线内部电流密度分布的变化情况，先以发电工况列举如下

zengxiaodong · 发表于 2022-11-10 13:39

本帖最后由 zengxiaodong 于 2022-11-10 16:58 编辑

再来看电动状态，这次按照电流从大到小排列，以便于跟楼上波形对比

zengxiaodong · 发表于 2022-11-10 15:08

本帖最后由 zengxiaodong 于 2022-11-10 18:57 编辑

从空载时扁线的电流密度计算结果可见，涡流远不是时间正弦波，而是包含时间的1次谐波、3次谐波、5次谐波......

因此，用涡流场来计算扁线损耗是不妥的，应该用瞬态场计算才是合理的！

zengxiaodong · 发表于 2022-11-10 18:46

zengxiaodong 发表于 2022-11-9 08:14
这张图显示，在该瞬时槽口扁线也出现了紊乱的磁力线切割模式。大槽口的明显特征就是磁力线会径向深入槽内 ...

对空载时涡流电密时间波形进行FFT分析，奇次谐波占主导地位，偶次谐波都很小。

其中3次谐波最大！

无标题.png

zengxiaodong · 发表于 2022-11-11 10:29

本帖最后由 zengxiaodong 于 2022-11-11 11:32 编辑

无标题.png

改变磁极形状，涡流的时间波形也出现很大的改变

无标题1.png

3次谐波大大削弱了，可是5次、7次谐波又变得很大！

zengxiaodong · 发表于 2022-11-13 11:14

zengxiaodong · 发表于 2022-11-14 08:18

本帖最后由 zengxiaodong 于 2022-11-14 08:23 编辑

槽口扁线的电密分布不均匀性太大，掩盖了其他3层扁线的变化细节，为此，可把槽口扁线去除。

损耗.gif

zengxiaodong · 发表于 2022-11-14 14:33

槽内扁线切割磁力线细节

电动磁力线.gif

zengxiaodong · 发表于 2022-11-14 18:38

zengxiaodong · 发表于 2022-11-17 09:18

从槽内扁线切割磁力线的动画，可以深刻而形象地揭示“挤流效应”的本质。这个切割磁力线是扁线产生反电动势的根源，因此是必不可少的，但其副作用就是在扁线中产生了涡流，导致额外的铜损耗！

有没有办法消除铜导线中的涡流呢？或者说怎样尽可能减少铜导体中的涡流损耗呢？答案很简单，那就是要消除涡流的通路，同时要消除产生涡流的感应电势。

消除涡流通路：足够细的导线，且导线之间互相绝缘；
消除涡流感应电势：槽内充分换位。

只有满足了上述2点，才能尽可能降低铜导体中的涡流损耗，而且理论上可以几乎完全消除导体涡流损耗。

以上，没有讨论端部导体的涡流损耗，因为其原理是相同的。