随着新能源汽车及高性能电驱系统对高功率密度和高效率的不断追求,电机绕组技术也在经历着迅速的革新,传统绕组技术正在面临前所未有的挑战。
苏州德星云智能装备有限公司(以下简称“德星云智能”)大胆创新突破,研发了一批先进绕组制造技术:X-pin 绕组、扁线集中式绕组、轴向磁通扁线W_pin绕组、外转子电机定子扁线波绕组、双转子电机扁线定子绕组。为用户产品性能提升提供强有力的支持。
电驱绕组核心技术
1. X_pin绕组技术
X-pin 技术通过去掉直线段,使定子端部高度下降,体积减小,在相同体积下可输出更大的功率,能更好地满足新能源汽车等对高功率密度的需求,例如广汽埃安的夸克电驱采用 X-pin 工艺,将电机功率密度提升至 12kW/kg,大幅领先行业主流的 6kW/kg 水平。且具有更高的效率:X-pin 定子铜线热损耗降低,电阻可减少,铜损也有相应降低,如博格华纳的对比测试中,同样是 270 电机,采用 X-pin 工艺的电阻比 Hair-pin 工艺降低了约 7%,同时更均匀的热分布,使 X-pin 设计可以有效地散热,进一步提高电机的整体效率和可靠性。
2. 扁线集中式绕组技术
扁线集中绕组电机定子:适用于新能源汽车增程式发电机等需要轴向尺寸紧凑的场合。具有轴向尺寸小,端部轴向尺寸更紧凑,高槽满率,高扭矩密度,体积更小优点,线圈端部高度较Hairpin降低约30%。
3. 轴向磁通扁线W_pin绕组技术
轴向磁通扁线分布式绕组,将正弦性优势放大到了极致,反电动势波形极接近理想正弦,转矩脉动被抑制到极低水平。这正是轴向磁通扁线分布式绕组电机能够实现“极致平顺”的底气所在。
扁线分布式绕组采用连续波绕端部较短,且通过大极数设计,每个线圈的尺寸变小,端部的绝对长度也被压缩。同时,端部等间距设计使得线圈形状可以精确设计,在一定程度上优化了端部空间利用。
采用多层扁线技术也使槽满率最大化,高低速下均具有最小的铜损耗。将轴向磁通电机的高扭矩密度做到极致。
4.外转子电机定子扁线波绕组技术
外转子电机定子扁线波绕组技术适用于下一代新能源汽车增程式发电机、轮毂电机及eVTOL等需要具有高扭矩密度的场合。
该绕组技术具有高槽满率,较内转子具有更高高扭矩密度提升15%以上,尺寸更紧凑,体积更小,工艺性较好优点突出。
5.双转子电机扁线定子绕组技术
在新能源驱动技术向高效化、紧凑化升级的趋势下,双转子电机以独特的单定子双转子结构脱颖而出。通过双气隙设计实现磁通复用,该电机在转矩密度、效率与轻量化方面形成显著优势,有效突破传统电机的性能瓶颈,已广泛应用于新能源汽车、航空航天、工业驱动等关键领域,成为推动动力系统升级的核心技术之一。
未来展望
随着Hairpin绕组径向磁通驱动电机广泛应用,其技术进步的空间已非常有限。然而,新能源汽车对驱动电机的性能提高的要求依然迫切,采用新的电机绕组技术是未来驱动电机技术进步的必然趋势,德星云智能将持续紧跟行业技术,持续推出行业热点的数种驱动电机绕组制造技术,用创新定义趋势,以技术引领未来。
