德研究人員開發(fā)出輕型鋁繞組鑄造技術(shù) 可提高電機性能

人氣：869   發(fā)表時間：2020-06-01 10:29:32

德研究人員開發(fā)出輕型鋁繞組鑄造技術(shù) 可提高電機性能
據(jù)外媒報道，德國弗勞恩霍夫生產(chǎn)技術(shù)和應(yīng)用材料研究所（Fraunhofer IFAM）的研究人員開發(fā)了一種鑄造技術(shù)，可用于生產(chǎn)具有更高溝槽填充系數(shù)的輕型鋁繞組，以取代電機中的銅繞組。他們在研究過程中發(fā)現(xiàn)，與銅繞組相比，鋁線圈可以增加電機的連續(xù)輸出功率，降低工作溫度，同時減輕重量，并降低原材料成本。
近年來，弗勞恩霍夫研究所的鑄造技術(shù)與輕量化結(jié)構(gòu)系（the department Foundry Technology and Lightweight Construction），已成功制造出精密鑄造的鋁線圈。因此，研究人員提出另一明確目標(biāo)，將其應(yīng)用于系列化壓鑄生產(chǎn)。
鑄造線圈的特點是采用扁平導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，從而提升溝槽填充系數(shù)，更好地利用安裝空間。比起繞銅線圈，鑄鋁線圈具有更高的電阻，但橫截面較大，導(dǎo)致整個線圈的電阻更小。鑄鋁線圈能夠更加妥帖地連接層壓芯體，充分利用安裝空間，所以，熱性能和電磁性能更好。因此，可以代替繞銅線圈，以提高性能和降低材料成本。
為了直接進(jìn)行對比，弗勞恩霍夫團隊使用250W的商用助踩式電機，通過不同層壓芯體和線圈組合重新構(gòu)建發(fā)動機，并在實驗臺上對其進(jìn)行測試。
鋁繞組表現(xiàn)出諸多優(yōu)點，如：溝槽填充系數(shù)可由32%提高到60%；同時減重10%；扭矩增加30%。這種線圈具有良好的熱性能，在工作溫度下，連續(xù)功率可提高近20%?？梢詫a(chǎn)生的熱量更好地傳遞至層壓芯體，并使其散發(fā)出去，從而提升連續(xù)性能。因為只有在較高的電流下，線圈才能達(dá)到允許的連續(xù)工作溫度。

經(jīng)過測量，在另一改進(jìn)型助踩式電機中，經(jīng)過優(yōu)化的線圈層壓芯體，表現(xiàn)出更大的優(yōu)勢。在重量較輕的情況下，與原發(fā)動機相比，轉(zhuǎn)矩提高近80%，連續(xù)功率提高25%?？梢酝ㄟ^不同的設(shè)計，來進(jìn)一步提高鋁線圈電機的性能。

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