什么是扁線電機(jī)？它的優(yōu)勢(shì)有哪些？

扁線電機(jī)顧名思義就是定子繞組中采用扁銅線，先把繞組做成類似發(fā)卡一樣的形狀，穿進(jìn)定子槽內(nèi)，再在另外一端把發(fā)卡的端部焊接起來(lái)。

扁線電機(jī)的優(yōu)勢(shì)

優(yōu)勢(shì)1：相同功率，體積更小，用材更少，成本更低，或者相同體積，槽滿率提升，功率密度提升。圓線變成扁線，從理論上來(lái)說(shuō)，在空間不變的前提下，扁線電機(jī)可以做到70%的槽滿率，填充的銅可以增加20-30%，產(chǎn)生更強(qiáng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度，從某種程度上等同于增加20-30%的功率。

優(yōu)勢(shì)2：溫度性能更好。內(nèi)部空隙變少，扁線與扁線之間的接觸面積大，散熱和熱傳導(dǎo)更好；繞組和鐵心槽之間接觸更好，熱傳導(dǎo)更好；而電機(jī)對(duì)散熱和溫度是非常敏感的，散熱性變好，性能會(huì)提升。有人通過(guò)溫度場(chǎng)仿真，得出相同設(shè)計(jì)的扁銅線電機(jī)繞組溫升比圓銅線電機(jī)低10%。

優(yōu)勢(shì)3：電磁噪音更低。扁線電機(jī)導(dǎo)線的應(yīng)力比較大，剛性比較大，電樞具備更好的剛度，對(duì)電樞噪音具有抑制作用；可以取相對(duì)較小的槽口尺寸，有效降低齒槽力矩，進(jìn)一步降低電機(jī)電磁噪音。

優(yōu)勢(shì)4：端部短，節(jié)省銅材，提升效率。傳統(tǒng)的圓線電機(jī)，由于工藝問(wèn)題，它的端部一般留得比較長(zhǎng)，否則很容易在工藝過(guò)程中損傷銅線。對(duì)扁線電機(jī)來(lái)說(shuō)，因?yàn)榫€都是硬線，可以在加工的時(shí)候把端部做得小一點(diǎn)，與圓線電機(jī)相比減少20%的端部尺寸，空間進(jìn)一步降低，可以把系統(tǒng)的體積進(jìn)一步縮小，實(shí)現(xiàn)小型化和輕量化。

優(yōu)勢(shì)5：扁線電機(jī)最高效率點(diǎn)不一定比圓線高多少，但高效區(qū)可以進(jìn)一步拓寬。

扁線電機(jī)種類

扁線電機(jī)的繞組形式主要包括I-pin, Hair-pin, X-pin和S-winding。

I-Pin

I-Pin繞組的形狀像I形，直接插入，然后在兩側(cè)焊接。無(wú)需進(jìn)行單槽組裝，可進(jìn)一步減少繞組組裝的預(yù)留空間。缺點(diǎn)是焊接工藝繁瑣，端部尺寸大。

Hair-pin

Hair-pin纏繞的形狀像發(fā)夾。它首先成型，然后插入，然后在一側(cè)焊接。它是使用最廣泛的扁線繞組形式。

X-pin

X-pin繞組主要在焊接端進(jìn)行優(yōu)化。

Hair-pin相比X-pin，端部高度降低，能進(jìn)一步減少電機(jī)體積，有利于整車(chē)軸向空間的布局，功率密度提升，制造工藝相對(duì)波繞組簡(jiǎn)單，產(chǎn)線投入基于當(dāng)前Hair-pin產(chǎn)線升級(jí)投資額較低，產(chǎn)品性能及投資明顯超越波繞組，即將成為發(fā)卡電機(jī)新的趨勢(shì)。

S-winding

S-winding的形狀為S形，成型后，兩端不需要焊接，并且端部空間尺寸更小，NVH性能更優(yōu)異，減少轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，實(shí)現(xiàn)更平穩(wěn)的操作和更好的性能冷卻效果。