来源:波宾电子束技术(常州)有限公司 时间:2024-05-13 13:10:50 [举报]
发卡电机,因其定子绕组的形状像“发卡”而得名。定子制造过程中,绕组被做成像发卡一样的形状,一端穿进定子槽内,另外一端按设计把发卡的端部焊接起来。发卡的端部焊接是发卡电机生产中为关键的工序之一,焊接质量与产品的终性能密切相关。发卡电机端部焊接的传统焊接方法一般为TIG焊,因其效率低,热影响大等缘故,近年来也有厂家尝试采用高功率光纤激光焊接的方式来替代TIG焊。高功率光纤激光的运用,使得焊接效率得到大幅提升,但同时伴有设备成本增加等问题。光纤激光波段属于近红外,对于铜材焊接吸收率较低,焊接过程极易产生飞溅,并附于产品内部,导致产品性能下降。
随着技术发展,目前扁线电机已在各个领域适用有;新能源汽车电机、风力发电机、火力发电机、机车电机等。其中新能源汽车电机追求高功率、小体积、高转矩、高转速等性能。也由以前的圆铜线设计转变为扁铜线设计,扁线电机有效铜的面积可以提高20%以上,传统电机有效铜槽满率只有45%左右,扁线电机能做到70%左右;绕组表面积大,散热面积大;绕组每匝之间空隙小,热传导更好。
在组装过程中,会将各个铜制发卡绕组装载到定子槽中。然后,将相邻铜制发卡绕组的末端焊接在一起,实现电路连接。在焊接完整个电机后,像传统电机的绕组一样,所有发卡将形成一条较长的绞合导线。
激光聚焦在两个相邻的铜线上。在这种情况下,光束无需振荡或“摆动”。两条光束可同时开启。铜的温度越低,能够吸收的激光就越少。因此,初只有中心点区域的铜才能熔化(即使中心光束和环形光束的功率相同,但较小中心光束的功率密度要高得多)。初始熔池形成后,周围材料的温度升高,环形光束的功率也因此被更强烈地吸收。
Hairpin电机相对于传统的铜线绕线组电机有三个主要优势。,Hairpin电机的槽满率高,在同样的插槽空间中,使用铜条会比使用铜线填充的面积更多,使得插槽的填充铜导体更多,从而提升了电机的效率。第二,Hairpin电机因为槽满率更高,铜条之间充分接触,能够更有效的冷却。而铜线电机,由于铜线之间还有空气,空气的冷却效率比直接接触的冷却效率更低,不利于电机的散热。第三,Hairpin电机的体积比铜线电机更小,性价比更高,更有助于车身轻量化。
激光焊接在铜材焊接上,考虑到的是材料对激光的吸收率问题。在1060nm(CO2激光器)激光波长下,铜材对激光的吸收率只有10%左右,在激光波长为500nm的绿光波段范围内,铜材对激光的吸收率较高,目前的技术尚达不到很深的熔深。但是铜在熔化状态下,对激光的吸收率能够达到较高的水平,于是使用高功率固体激光器来达到破孔效应,能够使得激光焊接铜材成为可能。
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