揭秘扁线电机定子核心制造工艺

11月15日起,国内首批进口氢燃料电池车在辽港集团大连港以公路运输方式陆续发往北京市区明博体育|最新官网、延庆及张家口冬奥组委指定的交通场站。该批氢燃料电池车共计140辆明博体育|最新官网明博体育|最新官网明博体育|最新官网,为丰田汽车旗下的第二代MIRAI氢燃料电池车明博体育|最新官网,将服务于北京2022年冬奥会和冬残奥会明博体育|最新官网。说明我国更加重视新能源的多元化发展明博体育|最新官网,但是目前氢能源在制作氢燃料过程明博体育|最新官网明博体育|最新官网,燃料存储明博体育|最新官网明博体育|最新官网明博体育|最新官网、加氢站、质子交换膜明博体育|最新官网、燃料电池电堆等核心技术方面仍需提升。也就是说氢燃料车辆从小范围试点到大范围应用还存在一定问题明博体育|最新官网明博体育|最新官网明博体育|最新官网,在工业制造领域这往往正是最为艰难的过程明博体育|最新官网。

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对于目前电机圈很火的扁线电机来说也是如此明博体育|最新官网,在大众看来明博体育|最新官网,圆线电机与扁线电机的区别仅仅是外观上的变化以及几个关键数字的变动明博体育|最新官网,但是对于制造企业正是这一种改变使得整个工艺流程以及生产设备都需要进行调整明博体育|最新官网明博体育|最新官网。

由于其对于生产稳定性和合格率有着极为严格的要求,所以继续采用圆线电机低自动化生产并不实际明博体育|最新官网明博体育|最新官网明博体育|最新官网,目前艺达电驱动已经实现高度自动化流程明博体育|最新官网明博体育|最新官网,艺达电驱动扁线定子制造步骤如下:

1.插纸工序

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扁线电机插纸工序主要包括纸成型明博体育|最新官网明博体育|最新官网、裁纸以及插纸明博体育|最新官网,常见的槽纸成型工艺有冷成型明博体育|最新官网、热成型明博体育|最新官网明博体育|最新官网,关于纸的形状主要有O型、C型、B型、S型,常见的为O型明博体育|最新官网明博体育|最新官网,B型和S型能显著提高绝缘性能明博体育|最新官网,但是制造工艺较为复杂。

2.PIN线圈成型

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pin线圈需要经过较直明博体育|最新官网、去漆皮明博体育|最新官网明博体育|最新官网明博体育|最新官网明博体育|最新官网明博体育|最新官网、裁剪明博体育|最新官网明博体育|最新官网、成型等系列工艺明博体育|最新官网明博体育|最新官网,一般采用激光去漆皮以及机械去漆皮明博体育|最新官网明博体育|最新官网,成型工艺主要有冲压成型以及弹簧机技术成型等。

3.线圈插入

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将发卡线圈插到仿形工装内,再将所有发卡线圈整体抓紧插入到铁芯中明博体育|最新官网,并压入到相应的设计尺寸明博体育|最新官网,这部分工艺中跨层自动插入已经从2层明博体育|最新官网明博体育|最新官网、4层升级为最新的6层8层工艺明博体育|最新官网。

4.扩口明博体育|最新官网、扭头、焊接

扩口:

将装有定子的夹具定位机构移至待分层扩口工位,扩口机构套住除最内两层以外的所有层扁线上端明博体育|最新官网明博体育|最新官网,并拉动扁线向外移动,相继完成所有层扁线的扩口明博体育|最新官网明博体育|最新官网。

扭头:

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将扭头机构和定子移至工作位明博体育|最新官网,扩口机构伸出抵住最内侧两层扁线的端部,使最内两层扁线端部对准扭头机构,然后扩口机构从扁线上端移走并收缩退回,再使最内两层扁线端部插入扭头机构明博体育|最新官网明博体育|最新官网,扭头机构的内模和外模朝相反的方向旋转明博体育|最新官网,完成最内两层扁线的扭头工序,再次完成所有扁线的扭头明博体育|最新官网。

焊接:

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现有的焊接方式主要有激光焊或氩弧焊明博体育|最新官网明博体育|最新官网,这两种方法均是通过瞬间高温将铜熔化而形成焊点明博体育|最新官网明博体育|最新官网,从而实现绕组的电气连接。同时也有其他企业采用CMT冷焊或其他焊接方法明博体育|最新官网。

5.涂敷明博体育|最新官网、浸漆

生产工艺流程:涂敷上料>电枢预热>电枢涂覆>电枢固化>涂敷下料>电枢滴漆前称重>电枢滴漆前扫码>电枢滴漆上料>电枢预热>电枢滴漆>电枢凝胶固化>电枢下料>电枢滴漆后称重等明博体育|最新官网。

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涂敷材料目前主要有粉末和液态2种明博体育|最新官网;浸漆工艺主要包括传统的浸漆明博体育|最新官网明博体育|最新官网、真空浸漆、真空压力浸漆、滴浸等明博体育|最新官网,以及EUV浸漆工艺。

6.定子灌封

长期以来明博体育|最新官网明博体育|最新官网,相关制造企业都面临着电机热管理的挑战明博体育|最新官网。新能源汽车日益增长的功率密度要求电机拥有更好的散热性能明博体育|最新官网,因而电机一直依赖冷却系统来实现热管理明博体育|最新官网。

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针对目前电机制造主流的浸渍工艺散热性能较差明博体育|最新官网明博体育|最新官网、易破损明博体育|最新官网明博体育|最新官网明博体育|最新官网、不耐有机机油等问题艺达电驱动采用定子绕组端部真空灌封工艺。

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所用的灌封树脂(胶)要求具备特性:1)固化前应具有较好的流动性,可渗透到绕组表面凹凸不平的缝隙中明博体育|最新官网,灌封后工件外表面应光滑平整,使电机的旋转部分在转动时具有基本相同的转动惯量,减小电机在转速明博体育|最新官网明博体育|最新官网明博体育|最新官网、转向突然变化时由于机械应力突热变化引起的振动明博体育|最新官网,减小冷却介质对电机旋转部分产生的阻力明博体育|最新官网。2)对电机绕组应具有较强的粘接力明博体育|最新官网明博体育|最新官网明博体育|最新官网明博体育|最新官网,并具有较强的耐冷热冲击韧性和足够高的机械强度明博体育|最新官网明博体育|最新官网明博体育|最新官网。3)应具有较高的导热系数明博体育|最新官网,以减小灌封胶内、外表面的温差,一方面可将电机绕组运行时产生的热量快速传导到工件的外表面明博体育|最新官网明博体育|最新官网。另一方面可减小由于温差引起的内应力明博体育|最新官网。4)具有良好的电绝缘性能和酎油性。灌封后电机定子形成一个整体明博体育|最新官网明博体育|最新官网,散热和定子模态刚度与阻尼性能有所提升明博体育|最新官网,温升和振动噪声降低明博体育|最新官网,防潮性、抗震性明博体育|最新官网、耐电晕性能有所提升。

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7明博体育|最新官网、结语

截止2021年艺达电驱动在扁线电机项目花费近20年时间明博体育|最新官网,研发投入上亿元明博体育|最新官网,建成年产20万台扁线电机生产线明博体育|最新官网,凭借出色的产品性能及可靠性明博体育|最新官网明博体育|最新官网,目前已和一汽解放明博体育|最新官网、北汽福田等国内多家知名商用车主机厂建立同步研发合作关系明博体育|最新官网。相信未来艺达电驱动将与更多的合作伙伴一同推动新能源汽车行业的发展,为我国碳中和目标的实现添砖加瓦明博体育|最新官网。

不积跬步无以至千里明博体育|最新官网,今天不论是社会意识还是技术进步都在慢慢进步明博体育|最新官网明博体育|最新官网,在最追求高效节能的道路上艺达电驱动明博体育|最新官网、天津松正明博体育|最新官网、方正电机等生产企业并没有停下脚步明博体育|最新官网,大到扁线技术的应用落地明博体育|最新官网,小到散热降噪的精巧设计明博体育|最新官网明博体育|最新官网。正是这些一点又一点的技术进步,才催生了电机低效到高效的质变明博体育|最新官网?;蛐斫窈竺恳坏阈阅苄实耐黄贫蓟嵊蛹枘衙鞑┨逵齶最新官网,但是我们相信在点点滴滴的积累后明博体育|最新官网,我们终会完成我们碳中和目标明博体育|最新官网,真正让人与自然,和谐共存。