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 2022-11-21 13:58

某一时刻路径上面的矢量磁位Az分布

这个Az空间分布图似乎是光滑连续的，前面的槽内导体切割磁力线动画，也都看不出矢量磁位在扁线层与层之间分界面2侧有什么不同。

zengxiaodong · 发表于 2022-11-21 16:45

本帖最后由 zengxiaodong 于 2022-11-21 16:49 编辑

要显示出矢量磁位Az在跨越扁线层间分界线时的变化，可以（对横坐标）求导数，甚至求2阶导数

这就明显看出4层扁线，3个跨越处，Az并不是单调变化的

zengxiaodong · 发表于 2022-11-23 21:10

采埃孚ZF今天刚发布的软文

zengxiaodong · 发表于 2022-11-24 09:46

本帖最后由 zengxiaodong 于 2022-11-24 11:09 编辑

采埃孚ZF的这个Braided winding似乎与Transposition winding无关？！

Braided wire才是类似于Litz wire的换位导线

zengxiaodong · 发表于 2022-11-24 11:26

本帖最后由 zengxiaodong 于 2022-11-24 11:40 编辑

在250r/min同样的转速下，假设4层扁线增加到8层

某一相的扁线焦耳损耗动画如下

zengxiaodong · 发表于 2022-11-24 12:19

即使是8层扁线，即使是250r/min低转速，AC Loss也是惊人的大，更不用说60倍转速了，如果15000r/min那就可想而知

电密沿槽深的分布

损耗沿槽深的分布

zengxiaodong · 发表于 2022-11-24 15:02

转速（频率）增加60倍，结果如下

zengxiaodong · 发表于 2022-11-24 22:09

在15000r/min时，即使在满负荷时，第2层扁线的电密分布也跟空载时很像，几乎全是涡流，也就是电密以中性面反相位分布。

zengxiaodong · 发表于 2022-11-28 10:41

zengxiaodong · 发表于 2022-11-28 17:16

用Motor-CAD计算对比了一下12根0.71线径并绕，与1根2.7线径

zengxiaodong · 发表于 2022-11-28 17:28

计算的结果可谓是大跌眼镜！！！

12根0.71线径并绕：计算时间7小时，AC Loss是170W
1根2.7线径：计算时间24分钟，AC Loss是85W

zengxiaodong · 发表于 2022-11-29 09:10

本帖最后由 zengxiaodong 于 2022-11-29 09:30 编辑

Motor-CAD计算的圆绕组AC Loss可以说是很离谱的，连基本物理规律都不符合了，竟然导线越细AC Loss越大。

为此，用Fluxmotor计算了一下，完全一模一样的模型，结果如下。

12根0.71线径并绕：计算耗时约1小时，AC Loss为7W
1根2.7线径：计算耗时10分钟，AC Loss为96W

可见Fluxmotor调用Flux计算的结果更靠谱。

补充内容 (2022-12-26 19:20):
2022.2版本计算的时间大幅度延长！用12根0.71线径并绕，计算耗时8.5小时

zengxiaodong · 发表于 2022-11-29 14:12

这个圆绕组的计算实例，我本来是想用来说明换位问题的，没想到Motor-CAD计算的结果根本不符合逻辑！

只好假设Fluxmotor的计算是正确的，我想讲的观点是：

假如实际的电机是12根0.71线径并绕（28匝，并联支路数为1，额定频率240Hz），那么其AC Loss并不是计算得到的7W，因为这个计算没有考虑到12根线之间的环流损耗，除非这12根线在槽内完全换位，否则，其实际的损耗将等效于一根粗导线，这1根假想的粗导线大体上跟12根0.71线占用的空间相等！由于槽满率报警无法排线，只好将粗导线线径试凑到最大值2.7，计算AC Loss得到96W这个数值，实际的交流损耗应该按照96W来考虑，方能得到准确的结果。

zengxiaodong · 发表于 2022-11-29 16:48

12根0.71mm线径并绕，上图中白色圆圈大体上就是12根导线占用的空间，这个圆圈的直径大于2.7mm，其他的12根导线线束，某一方向的尺寸更是大于白色圆圈的直径，因此，楼上采用2.7mm线径计算得到的AC Loss应该说是比实际偏小的，但是无法采用大于2.7mm的圆线，否则软件将无法自动排线。

补充内容 (2022-11-30 19:45):
Fluxmotor对多线并绕线圈的排布，用不同的颜色显示出了同一线束的空间分布。

zengxiaodong · 发表于 2022-11-30 08:27

多根细线并绕，实质上与前面提到的分裂扁线有异曲同工之妙！

zengxiaodong · 发表于 2022-12-1 14:23

散嵌圆绕组实际上不可能像软件自动布线那样理想，也就是线束的分散性会大很多。

线束分散性越大其后果是AC Loss越大，这点应引起特别注意。

zengxiaodong · 发表于 2022-12-2 09:48

线圈端部的AC Loss如何考虑呢？

zengxiaodong · 发表于 2022-12-3 18:30

本帖最后由 zengxiaodong 于 2022-12-3 19:15 编辑

这是不包括端部绕组的线圈焦耳损耗

zengxiaodong · 发表于 2022-12-5 15:02

本帖最后由 zengxiaodong 于 2022-12-5 19:51 编辑

zengxiaodong 发表于 2022-12-2 09:48
线圈端部的AC Loss如何考虑呢？

建立3D模型，进行端部绕组的AC Loss计算，当然是最精确的解决方案，但是耗费的计算资源需要权衡考虑。

毕竟，端部绕组的AC Loss占比不会很大，因为根据我们前面的谈论，AC Loss是与切割磁力线密切相关的，既然端部绕组切割磁力线的效果很弱（想想端部漏感的数值大小），所以相对于槽内绕组AC Loss而言，端部AC Loss与漏感有异曲同工之妙。

zengxiaodong · 发表于 2022-12-5 19:53

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