信息摘要:
合利士作為深耕電機智能裝備領域的解決方案供應商,擁有18年的技術創新經驗。多年來,我們始終致力于為新能源汽車、軌道交通、汽車電動零部件、人形…
自全球倡導綠色出行與可持續發展的浪潮中,新能源汽車市場規模的持續擴張,就這以近幾年的時間不斷加快的頻率下,瘋狂更新迭代。直流電機、交流異步電機、開關磁阻電機、永磁同步電機、圓線電機和扁線電機......一個又一個,層出不窮。這個市場,似乎總在有意無意地提醒電機制造企業,再不更新迭代、擁抱,將可能面臨淘汰。
尤其,是在進入新能源扁線電機的時代,越來越多的客戶從圓線電機工藝向扁線電機工藝的轉變,生怕技術的滯后被市場逐漸遺忘甚至淘汰。于是,各種景象,也開始不斷出現。
比如,有的企業在扁線電機發展的時代下,想將圓線電機工藝改扁線電機工藝。怎么改?不知道。就好像光意識到產品技術該升級了。
又比如,有的企業到處找設備廠家,將相關技術問題拋給設備供應商。結果怎么樣?不知道。但認為給了,就寄希望于外部解決方案,卻未能真正找到適合自身路徑。
這種感覺,就像是新興技術的沖擊,許多企業選擇“先研發、先嘗試”,試圖在市場興起時搶占先機。雖然不知道做得對不對。但如果什么都不做,心里總覺得不踏實。
那么,圓線工藝如何向扁線工藝轉型呢?相關技術難點如何突破?成本效益如何平衡?實施周期如何突破?
這些問題,對于正閱讀這篇文章的你,想必也正在尋找解決方式。今天小編試著講講,對這些問題的思考與解析。有說的不對地方,歡迎指正。
看圖。
首先我們先看這張圖,圖中展示了圓線電機與扁線電機的對比。
圓線電機所采用圓形漆包線繞制而成,可以看出線與線間存在較大空隙,導致空間利用率較低,槽滿率一般僅在40%左右。相比之下,扁線電機則使用的扁平矩形漆包線,繞組間緊密排列,槽滿率大幅提升至60%甚至更高。
這不僅意味著在相同空間下扁線電機能夠布置更多銅線,進而增強磁場強度,提升電機的功率密度;而且扁線間有較大的接觸面積,使得熱傳導性能顯著改善,電機溫升可比圓線電機降低約10%,有效保障電機在長時間、高負荷運行下的穩定性。
路徑。
看過了圓線電機與扁線電機間的差異變化,那么在工藝上,如何進行轉型升級呢?
首先,在這里我們 建議企業前期對產品進行驗證定型后再來對生產設備進行流程化的定制。其次,在改寫流程中具體可以從以下二種方式進行入手:
其一,技術驗證與小批量試制。電機制造企業需先對扁線電機的性能、效率和可靠性等進行全面驗證(含電磁性能、熱管理、機械強度等方面測試。)通過小批量試制,評估扁線電機在實際工況下的表現,確保滿足目標應用場景需求。
其二,設備定制與自動化升級。企業需明確扁線電機的生產需求,與電機設備廠家共同制定技術方案,根據現有生產線兼容性選擇或配置適合的自動化設備及產線,確保設備滿足其產品的工藝需求。
淺談。
結合上述的轉型工藝流程參考,接著我們淺談下其相關技術難點如何突破?成本效益如何平衡?實施周期如何突破?
#技術難點
※繞組成型難度較大:在銅線上,圓線偏柔軟易彎曲,而扁線硬度相對較高,在技術難點上,扁線成型的復雜繞組對精度及其工藝的控制要求極高。以Hair-pin扁線電機為例,需先將扁銅線制作發卡型,再通過自動化設備精確插入到定子鐵芯槽內,整個過程復雜且對精度要求苛刻。
在此技術難點中,為考慮到扁線成型中的繞組精度及其工藝控制,在現存扁線電機的工藝過程中,采用高精度設備,通過伺服放線與皮帶線的送線方式,以此來精確控制線圈的上下和左右位置,確保線圈排列有序。
※絕緣處理復雜:扁線電機的絕緣結構與圓線電機不同,扁線的拐角處易出現絕緣隱患。在早期扁線電機中,采用S結構槽絕緣包裹,但在拐角處存在一定的安全風險。
結合絕緣結構的不同;其一,可采用B型槽絕緣結構,確保繞組與定子間的位置不會直接接觸。其二,可研發新型絕緣材料,提高絕緣性能和可靠性,尤其是針對扁線折彎處易破損問題。
#成本效益平衡
※初期投入成本高:圓線電機的工藝相對成熟,設備成本也較低,而扁線電機生產需要較高精度的專用自動化設備,如扁線校直與漆皮設備、高精度扭線切平設備等,前期可能投入的相關成本較高。
在成本投入方面,企業可根據自身生產規模和發展預期進行投入,例如在扁線電機校直與漆皮設備方面,合利士的一體萬能制線機,單臺設備可完成整體的制線漆皮一體化操作,同時,兼容H-pin、X-pin、Mini-pin等線型的柔性化共線生產,顯著提升了其生產效率并降低生產成本。
此外,扭線切平工藝上,采用新型的 免切平扭線機,無需進行切平工序及多臺設備的投入,大大降低了生產成本提高了生產效率及質量。長期來看,隨著生產規模擴大和生產效率提升,單位產品成本將逐漸降低,實現成本效益的平衡。
#實施周期突破
※技術研發周期長:從圓線工藝轉變為扁線工藝,涉及到一系列技術研發等設計。比如繞組成型技術的研發。
對于該周期突破,從繞組成型技術來看,現存的扁線電機線成型技術中,擁有獨特設計的2D/3D一體成型技術,且該制線機中配備36種線型模具倉,大幅提升了設備在通用性和生產靈活性。
※生產線切換與培訓周期:將現有的圓線電機生產線切換 扁線電機生產線,需對生產線的整體布局進行調整,同時也需要經過培訓掌握其生產工藝的操作技能。
在生產線切換前,制定詳細的切換計劃,合理安排生產線調整工作。同時,理論培訓與實際操作相結合方式,盡快熟悉扁線電機生產工藝與設備的操作。
總結。
舊的產品,往往會因傳統工藝的依賴、研發創新等因素,陷入發展困境,甚至被市場淘汰。因此,對于電機制造企業而言,擁抱新技術、堅持創新發展是企業的立身之本。
而真正的創新并非盲目追逐每一個轉瞬即逝的技術熱點,也不是不加辨別地全盤接納新技術,而是需洞察市場需求,結合自身企業的實際情況,找到真正契合企業發展的技術路徑。在一過程中,尋求專業助力也顯得至關重要。選擇專業的電機自動化設備廠家,定制符合自身生產需求的設備,能為企業后續產品的升級迭代、高效生產提供堅實保障。
合利士作為深耕電機智能裝備領域的解決方案供應商,擁有18年的技術創新經驗。多年來,我們始終致力于為新能源汽車、軌道交通、汽車電動零部件、人形機器人、低空飛行器、家電及工業等眾多領域,提供數智化整體解決方案。并憑借專業的技術團隊、豐富的項目經驗和先進的自動化設備,精準把握不同客戶的多樣化需求。