過(guò)去兩年方正電機(jī)對(duì)扁線電機(jī)的加碼研發(fā),取得較快發(fā)展,方正扁線電機(jī)的技術(shù)呈現(xiàn)明顯優(yōu)勢(shì)。
具有較高的槽滿(mǎn)率
相比圓線電機(jī),槽滿(mǎn)率可提升20%~30%,當(dāng)前行業(yè)內(nèi)圓線電機(jī)裸銅槽滿(mǎn)率42%~45%(純銅面積/有效槽面積),扁線電機(jī)由于導(dǎo)體較規(guī)則,裸銅槽滿(mǎn)率可達(dá)到70%以上;提升槽滿(mǎn)率可以有效的提升電機(jī)的功率密度與改善定子槽內(nèi)散熱;有效降低繞組電阻進(jìn)而降低銅損耗,尤其是中低速的銅耗,進(jìn)一步提高電機(jī)效率。
具有更強(qiáng)的散熱能力
除了扁線在中低速由于交流電阻下降導(dǎo)致發(fā)熱降低以外,相對(duì)圓線定子,形狀規(guī)則的扁線之間在槽內(nèi)可以緊密的貼合、與定子齒軛部可以更好接觸,降低齒槽內(nèi)熱阻,使熱傳導(dǎo)更好;端部區(qū)域具有更大散熱面積,使扁線電機(jī)具有更高的持續(xù)性能和更長(zhǎng)的峰值持續(xù)時(shí)間。
具有更強(qiáng)功率轉(zhuǎn)矩能力
由于扁線電機(jī)更低的發(fā)熱與更好的散熱能力,電磁設(shè)計(jì)中可通過(guò)減小槽面積的方式適當(dāng)提升定子繞組的熱負(fù)荷,給轉(zhuǎn)子更多的空間;可以在保證扁線定子溫度與圓線定子相似的情況下增加轉(zhuǎn)子外徑,提升電機(jī)的峰值輸出能力。
具有更高的功率/轉(zhuǎn)矩密度
扁線電機(jī)的槽滿(mǎn)率更高,相同體積情況下,扁線電機(jī)有效定子繞組面積更大,在相同損耗下扁線電機(jī)可以輸出更高的功率和轉(zhuǎn)矩;相同的峰值功率或峰值轉(zhuǎn)矩,扁線電機(jī)的硅鋼片、磁鋼、銅線等原材料的重量更低、體積更小、用材更少、成本更低;方正電機(jī)開(kāi)發(fā)的扁線電機(jī)峰值性能350Nm/170kW,持續(xù)性能150Nm/65kW,與相同性能的圓線電機(jī)相比,鐵心有效長(zhǎng)度降低17%,本體重量降低15%以上。
具有更高的效率
扁線電機(jī)繞組端部高度比圓導(dǎo)線電機(jī)降低5~10mm,有效降低端部繞組銅耗、減少材料、縮小體積,可大大提高電機(jī)效率;扁線電機(jī)槽滿(mǎn)率高,有效定子繞組面積更大,電阻小,可降低銅耗,進(jìn)一步提高電機(jī)效率;方正開(kāi)發(fā)的扁線電機(jī)最高效率可達(dá)97.5%,NEDC平均效率>94%。
具有更好的NVH性能
電機(jī)振動(dòng)噪音的主要源頭為電機(jī)的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)與徑向力波,轉(zhuǎn)矩波動(dòng)與徑向力波作用于定轉(zhuǎn)子后產(chǎn)生振動(dòng)與噪聲;減小噪音源頭與提升零部件模態(tài)都對(duì)于改善振動(dòng)噪音具有積極的意義;扁線電機(jī)由于無(wú)需從定子槽開(kāi)口下線,可選取更小的槽口尺寸,有利于降低齒槽轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)矩波動(dòng)等激勵(lì)源頭,進(jìn)一步降低電機(jī)電磁噪音;扁線電機(jī)由于槽內(nèi)導(dǎo)體較圓線電機(jī)更加緊密,扁線繞組剛度增強(qiáng),彈性模量提高,具有更高的低階定子模態(tài),更有利于阻抗共振的發(fā)生,從而擁有更好的NVH性能。
隨著市場(chǎng)對(duì)于電機(jī)技術(shù)趨勢(shì)的要求不斷提高,扁線驅(qū)動(dòng)電機(jī)的大趨勢(shì)已經(jīng)到來(lái)。國(guó)外已有成熟的扁線電機(jī)產(chǎn)品應(yīng)用于新能源汽車(chē),比如豐田普銳斯(日本電裝)、雪佛蘭Volt(雷米電機(jī))、雪佛蘭Bolt、本田雅閣(第三代i-MMD系統(tǒng))、現(xiàn)代IONIQ 5(E-GMP平臺(tái))、保時(shí)捷Taycan等。國(guó)內(nèi)關(guān)注較多、應(yīng)用較少,開(kāi)發(fā)制造扁線電機(jī)的企業(yè)有華域電動(dòng)、聯(lián)合汽車(chē)電子、博格華納、松正電機(jī)等,有穩(wěn)定出貨量的企業(yè)更是鳳毛麟角。
方正研發(fā)生產(chǎn)的扁線電機(jī)在散熱能力、轉(zhuǎn)矩\功率密度、效率、NVH性能等方面具有明顯優(yōu)勢(shì),隨著技術(shù)工藝的進(jìn)一步成熟,會(huì)有更廣闊的應(yīng)用市場(chǎng)。