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卷入新赛道!头部企业为何盯上扁线工业电机市场?

发布日期:2024-06-14 来源:今日电机作者:网络
 近日,汇川技术推出的MV33系列Vplus-Pin扁线工业电机,据了解,此款电机是全球首款跨界使用扁线技术的电机,这款电机将扁线发卡技术应用于低压工业的永磁同步电机,与传统工业电机相比,更具有高效率、高精度、高速度等优点。由于采用扁平线圈,扁线电机具有结构更紧凑、功率更大、安装尺寸更小,承载能力更高,噪音更小,运转更平稳的优势。

图片来源:汇川技术

那么扁线电机技术用在工业电机上是否可行?这些头部企业又为何看上这块市场呢?

把线做“扁”带来的优点

扁线电机与圆线电机的区别在于铜线的成形方式,扁线有利于电机槽满率的提升,一般圆线电机的槽满率为40%左右,而扁线电机的槽满率能达到60%以上。槽满率的提升意味着在空间不变的前提下,可以填充更多的铜线,产生更强的磁场强度,提升功率密度。

扁线电机是一种新型的驱动电机,它的导线是扁的而不是圆的,但它并不是一个新鲜事物,几十年前就已经出现在工业领域。

新能源汽车上使用扁线电机已经主流车企的常态,新能源扁线电机在车企自制带来的压力下,企业利润被极度的挤压,所以头部企业开始布局转型,看上工业电机这块巨大市场。

扁线工业电机有什么优势呢?接下来将从以下几个方面进行分析:

首先,槽满率是指电机定子插槽中铜导体的填充比例。扁线电机使用铜条代替铜线,使得插槽中的铜导体更多,从而提高了槽满率。这有什么好处呢?

想象一下,如果你要用一根绳子把一个箱子捆起来,是用一根粗绳子还是用几根细绳子呢?显然,用一根粗绳子会更省力,因为它能够更紧密地包裹住箱子。

同理,扁线电机的铜条就像粗绳子一样,能够更紧密地包裹住定子齿。这样就能够减少磁场泄漏和磁阻,提高电机的磁通量和转矩。

其次,功率密度和效率是指电机在单位体积或重量下输出的功率或效果。扁线电机由于槽满率高,能够在相同或更小的体积和重量下输出更大的功率。这对于新能源汽车来说非常重要,因为它意味着可以节省空间和成本,提升能和里程。

最后,噪音和舒适是指电机在运行过程中产生的或振动对人们感觉的影响。扁线电机由于槽满率高,在低转速高扭矩或高转速低扭矩的工况下工作效率更高。

这意味着它可以在较低的转速下输出较大的扭矩或在较高的转速下输出较小的扭矩。这样就能够减少转速变化带来的噪音或振动。

综上所述,扁线电机相比圆线电机,具有槽满率高、功率密度和效率高、噪音和舒适好等优点。

这些优点使得扁线电机在工业电机领域也有着广阔的应用前景和市场潜力。

扁线工业电机的其他问题

扁线电机虽然有着诸多优势,但是也不是没有缺点和困难。在实际的生产和应用中,扁线电机还面临着一些技术难题和挑战,需要不断地研究和改进。

首先,扁线电机的制造工艺比较复杂。由于扁线电机的导体截面是矩形的,而不是圆形的,所以在绕组过程中需要更多的精度和技巧,以保证导体之间的间距和排列均匀,并避免导体之间的磨损和损伤。此外,扁线电机的绕组也需要更多的材料和时间,从而增加了生产成本和周期。

其次,扁线电机的散热问题比较突出。由于扁线电机的槽满率更高,导致了绕组内部空气流通不畅,难以有效地散发热量。

同时,由于扁线电机的功率密度更高,在高负荷工况下会产生更多的热量,并可能导致绕组温度过高、绝缘老化、能下降等问题。因此,扁线电机需要采用更好的散热设计和材料,以保证其稳定可靠地运行。

扁线电机生产设备要求高,主要依赖进口

扁线电机生产设备要求高,主要依赖进口。扁线电机对产品的一致性要求高,技术难度大,需要投入精度较高的自动化伺服设备,焊接设备、Hair-Pin 线形成形设备和工装模具等。扁线电机生产线投资额是圆线的 2-5 倍,一条进口生产线大约 1.2 亿人民币,国内价格也在 2-5 千万。国外已经形成了较成熟的扁线电机产业链,其中扁线电机主要供应商有美国雷米电机、日本电装、德国舍弗勒等;扁线电机制造设备供应商主要有意大利 TECNOMATIC、意大利 ATOP、德国 GROB 格劳博集团、日本小田原机械工程株式会社和奥地利米巴集团等。

近几年国内掀起了一股扁线电机研究开发热潮,但与国外成熟的技术和产业链相比,还存在较大差距。

扁线工业电机的未来发展趋势

展望未来,随着技术的不断创新和应用领域的不断扩展,扁线工业电机将越来越广泛地应用于各个行业。同时,产业链上下游企业的紧密合作也将推动扁线工业电机产业的快速发展,扁线电机市场的前景将更加广阔,未来预测,将会有更多的企业投入到扁线工业电机领域。

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