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圆线工艺如何向扁线工艺转型?
作者: 编辑: 来源: 发布日期: 2025.04.18
信息摘要:
合利士作为深耕电机智能装备领域的解决方案供应商,拥有18年的技术创新经验。多年来,我们始终致力于为新能源汽车、轨道交通、汽车电动零部件、人形…

自全球倡导绿色出行与可持续发展的浪潮中,新能源汽车市场规模的持续扩张,就这以近几年的时间不断加快的频率下,疯狂更新迭代。直流电机、交流异步电机、开关磁阻电机、永磁同步电机、圆线电机和扁线电机......一个又一个,层出不穷。这个市场,似乎总在有意无意地提醒电机制造企业,再不更新迭代、拥抱,将可能面临淘汰。


尤其,是在进入新能源扁线电机的时代,越来越多的客户从圆线电机工艺向扁线电机工艺的转变,生怕技术的滞后被市场逐渐遗忘甚至淘汰。于是,各种景象,也开始不断出现。

比如,有的企业在扁线电机发展的时代下,想将圆线电机工艺改扁线电机工艺。怎么改?不知道。就好像光意识到产品技术该升级了。


又比如,有的企业到处找设备厂家,将相关技术问题抛给设备供应商。结果怎么样?不知道。但认为给了,就寄希望于外部解决方案,却未能真正找到适合自身路径。


这种感觉,就像是新兴技术的冲击,许多企业选择“先研发、先尝试”,试图在市场兴起时抢占先机。虽然不知道做得对不对。但如果什么都不做,心里总觉得不踏实。

那么,圆线工艺如何向扁线工艺转型呢?相关技术难点如何突破?成本效益如何平衡?实施周期如何突破?

这些问题,对于正阅读这篇文章的你,想必也正在寻找解决方式。今天小编试着讲讲,对这些问题的思考与解析。有说的不对地方,欢迎指正。

看图。
圆线电机与扁线电机对比
首先我们先看这张图,图中展示了圆线电机与扁线电机的对比。

圆线电机所采用圆形漆包线绕制而成,可以看出线与线间存在较大空隙,导致空间利用率较低,槽满率一般仅在40%左右。相比之下,扁线电机则使用的扁平矩形漆包线,绕组间紧密排列,槽满率大幅提升至60%甚至更高。

这不仅意味着在相同空间下扁线电机能够布置更多铜线,进而增强磁场强度,提升电机的功率密度;而且扁线间有较大的接触面积,使得热传导性能显著改善,电机温升可比圆线电机降低约10%,有效保障电机在长时间、高负荷运行下的稳定性。

路径。

看过了圆线电机与扁线电机间的差异变化,那么在工艺上,如何进行转型升级呢?

首先,在这里我们 建议企业前期对产品进行验证定型后再来对生产设备进行流程化的定制。其次,在改写流程中具体可以从以下二种方式进行入手:

其一,技术验证与小批量试制。电机制造企业需先对扁线电机的性能、效率和可靠性等进行全面验证(含电磁性能、热管理、机械强度等方面测试。)通过小批量试制,评估扁线电机在实际工况下的表现,确保满足目标应用场景需求。

其二,设备定制与自动化升级。企业需明确扁线电机的生产需求,与电机设备厂家共同制定技术方案,根据现有生产线兼容性选择或配置适合的自动化设备及产线,确保设备满足其产品的工艺需求。

浅谈。

结合上述的转型工艺流程参考,接着我们浅谈下其相关技术难点如何突破?成本效益如何平衡?实施周期如何突破?

#技术难点

※绕组成型难度较大:在铜线上,圆线偏柔软易弯曲,而扁线硬度相对较高,在技术难点上,扁线成型的复杂绕组对精度及其工艺的控制要求极高。以Hair-pin扁线电机为例,需先将扁铜线制作发卡型,再通过自动化设备精确插入到定子铁芯槽内,整个过程复杂且对精度要求苛刻。
圆线与铜线区别
在此技术难点中,为考虑到扁线成型中的绕组精度及其工艺控制,在现存扁线电机的工艺过程中,采用高精度设备,通过伺服放线与皮带线的送线方式,以此来精确控制线圈的上下和左右位置,确保线圈排列有序。

※绝缘处理复杂:扁线电机的绝缘结构与圆线电机不同,扁线的拐角处易出现绝缘隐患。在早期扁线电机中,采用S结构槽绝缘包裹,但在拐角处存在一定的安全风险。

结合绝缘结构的不同;其一,可采用B型槽绝缘结构,确保绕组与定子间的位置不会直接接触。其二,可研发新型绝缘材料,提高绝缘性能和可靠性,尤其是针对扁线折弯处易破损问题。

#成本效益平衡

※初期投入成本高:圆线电机的工艺相对成熟,设备成本也较低,而扁线电机生产需要较高精度的专用自动化设备,如扁线校直与漆皮设备、高精度扭线切平设备等,前期可能投入的相关成本较高。
1.扁线定子生产线
在成本投入方面,企业可根据自身生产规模和发展预期进行投入,例如在扁线电机校直与漆皮设备方面,合利士的一体万能制线机,单台设备可完成整体的制线漆皮一体化操作,同时,兼容H-pin、X-pin、Mini-pin等线型的柔性化共线生产,显著提升了其生产效率并降低生产成本。

此外,扭线切平工艺上,采用新型的 免切平扭线机,无需进行切平工序及多台设备的投入,大大降低了生产成本提高了生产效率及质量。长期来看,随着生产规模扩大和生产效率提升,单位产品成本将逐渐降低,实现成本效益的平衡。

#实施周期突破

※技术研发周期长:从圆线工艺转变为扁线工艺,涉及到一系列技术研发等设计。比如绕组成型技术的研发。

对于该周期突破,从绕组成型技术来看,现存的扁线电机线成型技术中,拥有独特设计的2D/3D一体成型技术,且该制线机中配备36种线型模具仓,大幅提升了设备在通用性和生产灵活性。
2.制线机
※生产线切换与培训周期:将现有的圆线电机生产线切换 扁线电机生产线,需对生产线的整体布局进行调整,同时也需要经过培训掌握其生产工艺的操作技能。

在生产线切换前,制定详细的切换计划,合理安排生产线调整工作。同时,理论培训与实际操作相结合方式,尽快熟悉扁线电机生产工艺与设备的操作。

总结。

旧的产品,往往会因传统工艺的依赖、研发创新等因素,陷入发展困境,甚至被市场淘汰。因此,对于电机制造企业而言,拥抱新技术、坚持创新发展是企业的立身之本。

而真正的创新并非盲目追逐每一个转瞬即逝的技术热点,也不是不加辨别地全盘接纳新技术,而是需洞察市场需求,结合自身企业的实际情况,找到真正契合企业发展的技术路径。在一过程中,寻求专业助力也显得至关重要。选择专业的电机自动化设备厂家,定制符合自身生产需求的设备,能为企业后续产品的升级迭代、高效生产提供坚实保障。

合利士作为深耕电机智能装备领域的解决方案供应商,拥有18年的技术创新经验。多年来,我们始终致力于为新能源汽车、轨道交通、汽车电动零部件、人形机器人、低空飞行器、家电及工业等众多领域,提供数智化整体解决方案。并凭借专业的技术团队、丰富的项目经验和先进的自动化设备,精准把握不同客户的多样化需求。

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