这两年新能源汽车行业比较火热,各家车企对产品的更新迭代明显加速,新技术也层出不穷的加入到产品矩阵中。作为新能源汽车的核心部件——驱动电机也有新的发展方向,扁线电机就是其中之一。当前,扁线电机在新能源汽车的占有率越来越高,本文就来讲讲电机的新技术——扁线电机。
我们知道,电机由定子和转子组成,而定子又由铁芯、铜线绕组、引出线、绝缘材料等组成,定子组件是决定电机性能的关键。通俗来说,扁线电机指的是定子绕组采用矩形扁铜线的电机,这是和传统“圆线电机”最大的区别。
采用扁线可以大幅提高电机槽满率,因为圆线之间存在空隙,而扁线则会更加紧密,如下图所示。电机的槽满率越高,相当于定子槽中绕组导线越多,产生的磁场会更强,则电机可以输出的功率就会更大。反过来说,在输出功率一定时,扁线电机可以将体积做得更加紧凑。要知道,电机体积减小还可以减少其他材料的用量,对于今天各种抠细节的物料成本,这绝对会是车企在意的事情。
看到这里,可能会有人问了:既然改用扁线绕组是为了提高电机槽满率,那直接嵌入一根铜导条到定子槽中岂不是槽满率更高?
这就不得不提一下趋肤效应(又称集肤效应):当导体中有交流电或交变电磁场时,导体内部的电流不是均匀分布的,电流集中在导体的“皮肤”部分,也就是说电流集中在导体外表的薄层,越靠近导体表面,电流密度越大,导体内部实际上电流较小,如下图所示。
因此,直接在定子槽中嵌入一根铜条是不可行的。
实际上,扁线电机还有其他优点,当然也存在自身的缺点,有兴趣的读者可以自己去深入了解一下。
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