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电机定子生产线
新能源知识小科普优势多潜力足扁线电机会主导纯电市场
来源:ballbet贝博在线 作者:BB贝博ballbet网页登录时间:2024-03-04 22:50:11 浏览:3

  新能源汽车的三电系统中,电机作为驱动汽车行驶的最重要部分,对于车辆的动力、舒适性、经济性和安全性都起着至关重要的作用,因此各家主机厂对于电机的开发都是重中之重,电机的性能很大程度上决定了整台车的性能。

  扁线电机和传统圆线电机并没有太大的结构区别,也基本包括定子铁芯、定子绕组、转子铁芯、转子绕组、机座、端盖和轴承等。

  扁线电机和圆线电机最大的区别就是扁线电机改变了铜线形状,将原本圆形的铜线变为了扁形铜线。铜线形状的改变意味着在定子铁芯的槽内空间大小不变的情况下,空间利用率得到了巨大提升,即槽满率的提升。

  电机槽满率即定子铁芯内所有铜导线截面积占槽有效面积的比值。槽满率越高,则代表定子铁芯槽内塞的铜导线就越多,所能形成的旋转磁场就越强,功率密度就越大。

  新能源汽车目前仍处于快速发展期,产品质量快速提升,消费者对于产品的性能要求也在逐步提高。这对于扁线电机来说,无疑是大放异彩的好时机。

  从2021年上海车展开始,扁线电机便开始大放异彩,众多高端车型均搭载扁线电机。比亚迪的DM-i车型,蔚来ES6参数图片)、极氪001等明星车型均采用的是扁线电机。

  第一,更高的效率。扁线电机相比传统圆线电机,裸铜槽满率可提升20%-30%,高达70%,有效降低绕组电阻进而降低铜损耗,因此扁线电机相较传统的圆线%。

  第二,更高的功率密度。电机的功率与铜的含量成正相关,前文我们已经提到,扁线%,这意味着在电机体积不变的条件下,铜含量的增加让我们可以得到更高的功率和扭矩。

  第三,更好的散热性。相对于圆线,扁线电机扁线形状更规则,每根铜线的接触更为紧密,散热性提升。研究发现,相比较低槽满率的绕组,高槽满率绕组的导热能力是前者的1.5倍。更低的温升表现,可以提高车辆的持续性能,减少高速状态下的疲软。

  第四,更好的NVH表现。使用扁线结构的电机,由于绕组拥有更好的刚性,使得电枢也具备更好的刚度,对噪音有抑制作用。同时因为采用扁线,可以取较小的槽口尺寸,有效降低齿槽力矩,进一步降低噪音。

  第五,更小的体积和重量。因为扁线电机更高的槽满率,同功率下电机的铜线用量就可以减少,使得扁线电机拥有更好的小型化和轻量化的特征。

  第一,趋肤效应导致损耗增加。趋肤效应就是当导体中有交流电或者交变电磁场时,导体内部的电流分布不均匀,电流集中在导体的“皮肤”部分,导体内部实际上电流较小。结果使导体的电阻增加,使它的损耗功率也增加。

  第二,铜线要求高。粗的铜材料具有一定的弹性,弯折后会有一定程度的反弹,这使得设计难度直线上升。同时铜线的绝缘层也会因为弯折和反弹变的更易损坏,产生缺口。

  第三,所需设备要求高。扁线由于工序复杂、精度要求高,通过人工制造基本不可能实现大规模量产。因此前期需要较大的投入,它的精度如果不高,产品的可靠性和一致性都会比较差,必须依赖专业的高端设备。

  扁线年我国新能源汽车产销实现705.8万辆和688.7万辆,同比分别增长96.7%和93.4%,我国新能源汽车的产销连续8年位居世界第一,已经成长为新能源汽车最大的消费国家。

  同时,国家政策也在助力扁线电机的发展。《新能源汽车产业发展规划(2021-2025)》中提出,中国新能源汽车产业计划到2025年,纯电动乘用车新车平均电耗降至12千瓦时每百公里。《“十四五”规划纲要》中提出,“十四五”期间,新能源汽车产业要着重突破高效驱动电机的关键技术。

  随着新能源汽车的不断发展,扁线电机会将是未来的趋势,小型化、集成化、高功率密度等特点会使扁线电机在未来拥有更广阔的应用市场。

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