扁线电机优点

优势1:相同功率,体积更小,用材更少,成本更低,或者相同体积,槽满率提升,功率密度提升。

永磁同步电机的转化效率可达到96%-97%,已经远远高于只有30-40%热效率的内燃机。如何在这个数字上更进一步?使用更合理的定子绕组,在能量损耗最大的铜耗上做文章,是业内的共识。

对于电机来说,损耗来自于这几个方面:

圆线变成扁线,从理论上来说,在空间不变的前提下,填充的铜可以增加20-30%,扁线电机可以做到70%的槽满率。

这意味着,增加20-30%左右的铜,产生更强的磁场强度,从某种程度上等同于增加20-30%的功率。简单来说,就是单位体积内,铜变多了。相比圆线绕组,扁线电机能在同样条件下,塞进更多体积的导线。

相同功率,体积更小,用材更少,成本更低,或者相同体积,槽满率提升,功率密度提升;反过来,在功率相同的情况下,可以减小电机外径和体积,进而减少电机其他材料的用量。

Hair-pin电机提高裸铜槽满率20%~30%,目前国内较高水平可达75%槽满率,未来还有较大增长空间。

目前国内采用扁线绕组的电机最高功率密度达到5kW/kg,而普通电机在3kW/kg时就遇到了瓶颈,而国家《节能与新能源产业发展规划》要求电机须达到4kW/kg以上,扁线电机的应用成为必然。

比如,有人做过研究,发现永磁电机损耗由绕组铜耗、铁耗、风磨杂散、磁钢涡流损耗组成,其中绕组铜耗占比50%以上,铜耗大小又和绕组电阻成正比P=I^2*R(或者Q=I^2*R*t,其中P代表导线发热功率,I代表电流,R代表绕组电阻>t为通电时间),减小绕组电阻能直接降低铜耗、提升电机效率和功率密度。

根据导线电阻R=p*I/S ( p为绕组电阻率,I为长度,S为横截面积)可以看出,电阻率、长度一定的情况下,只能提升绕组横截面积来降低电阻,即想办法提升槽满率。

导线越粗、电阻越小,在导线上因发热损失的能量就会越小。

优势2:温度性能更好

因槽满率的提高使得导线之间的内部空隙变少,扁线与扁线之间的接触面积大,散热和热传导更好;绕组和铁心槽之间接触更好,热传导更好;而电机对散热和温度是非常敏感的,散热性变好,性能会提升。

高槽满率下绕组间的导热能力是低槽满率的150%;绕组在热传导能力上具有各向异性,轴向的热传导能力是径向方向的100倍。

相对于圆线,扁线电机扁线形状更规则,在定子槽内紧密贴合,与定子铁芯齿部和轭部更好接触,降低槽内热阻,热传导效率更高,进一步提升电机峰值和持续性能。

扁线电机中导体与槽型尺寸整体匹配,两者有效接触面积大且接触紧密,传热系数高,同等条件中扁线绕组电机比圆线电机温升可降低约8~12%;通常条件下,电机散热性的好坏直接影响着电机可应用的性能范围,散热性变好,将会直接提升电机的性能曲线。

有人通过温度场仿真,得出相同设计的扁铜线电机绕组温升比圆铜线电机低10%。除了散热性能变好,包括与温度相关的其他一些性能都能得到改善。

若在电机中采用了端部喷油冷却技术,圆线绕组端部因在浸漆后,成为一个实心整体,冷却油很难渗入内部,带走中间层导体的热量,容易在绕组内部形成热孤岛。而扁线绕组端部导体间存在较大的间隙, 喷头出油后,冷却油可以直接渗透入扁线绕组端部,带走每一个导体的热量。

扁线电机通常采用电机绕组端部喷油冷却,可以使电机绕组温度降低68%以上,大大提升了电机的功率密度和转矩密度水平。所以扁线和端部喷油冷却配合使用能大幅度提高散热能力,提高功率密度。

广汽GE3应用的Chevrolet Volt的发卡永磁电机同时采用了端部喷油和水冷机壳两种冷却技术,取得了优秀的散热效果。从使用中去看就是持续性能更强,能够降低电动车在跑高速时的疲软。

优势3:更好的NVH表现

使用扁线结构的电机,由于绕组有更好的刚度,整机也将具备更好的刚度。

同时扁线绕组是通过铁芯端部插线,不需要从槽口嵌线,电磁设计上可以选择更小的槽口设计,有效降低齿槽转矩脉动,机械和电磁的振动噪音都能有效降低。

扁线电机导线的应力比较大,刚性比较大,电枢具备更好的刚度,对电枢噪音具有抑制作用;可以应用相对较小的槽口尺寸,有效降低齿槽力矩,进一步降低电机电磁噪音。

优势4:端部短,节省铜材,提升效率

如果是圆线电机,将一捆细圆线直接填到槽里,槽中的线对电机做功是有贡献的,而在槽外的线即端部,对电机的出力是没有贡献的,但它又是必不可少。如果没有这段线,它是不可能把槽与槽之间的线连在一起。

传统的圆线电机,由于工艺问题,它的端部一般留得比较长,否则很容易在工艺过程中损伤铜线。端部的铜对电机功率没有帮助,只是起到连接作用,会产生额外电损耗,所以越短越好。

对扁线电机来说,因为线都是硬线,可以在加工的时候把端部做得小一点,与圆线电机相比减少20%的端部尺寸,空间进一步降低,可以把系统的体积进一步缩小,实现小型化和轻量化。

Hair-pin电机相比圆线电机绕组端部尺寸更短,端部总高度短5~10mm,有效降低端部绕组铜耗,进一步提升电机效率。这些结构上的优化,可以使得电机平均效率,相比不使用扁线技术的电机,提高1%以上。

扁铜线较传统圆线强度高,整形后不反弹,扁线绕组端部结构尺寸稳定,节省了绝缘套管和绑扎线的人力物力成本。

优势5:扁线电机最高效率点不一定比圆线高多少,但高效区可以进一步拓宽

从电机特性图上我们可以看出四槽扁线绕组电机,最高效区间的面积被明显放大了。

横轴方向上的放大,说明最高效区间的转速范围变大了;从城市拥堵的低速工况到高速巡航工况,都能享受到最高的效率。

纵轴方向上的放大,说明最高效区间的扭矩范围变大了;从小油门匀速,到大油门急加速,确保最多的能量被用于驱动车辆。

在WLTC工况下两者的平均效率差,扁线电机要高1.12%。(备注:WLTC是即将执行的新能源油耗测试标准。与NEDC相比,WLTC在测试时间、模拟路况变化情况)

但是在全域平均情况下,两者效率值相差达到2%,低速大扭矩工作点,最高甚至可提升效率10%。

优势6:更小的重量和体积

在同等功率下扁线电机因为槽满率、效率的提升,铜材用量下降,这就使得扁线电机能够拥有更小的体积和重量,对乘用车企业来说,电机体积的缩小使得车辆整体有了更大的空间可以利用,比如增大电池的容量。

而较小的重量也使得车辆速度、续航能有一定的提升。

原创 驱动视界 驱动视界

分手了单身测姻缘算姻缘求姻缘婚姻故事:因为自己的冲动最后离婚,其实她们之间并没有大的矛盾,就因为脾气和性格,谁也不想低头认输,最后只有分手了,既然离婚,就要面临下一段婚姻,会找怎样的男士?婚姻幸福吗?该注意哪些?

坤造: 癸亥 壬戌 壬 申 甲辰 ;

大运:辛酉 庚申 己未 戊午 丁巳 丙辰 乙卯,

壬水生在戌月不得助力,年柱癸亥、月干壬水,坐支申金生助壬水力量,月支戌土,时柱甲辰克耗壬水力量,故壬水偏旺,用神:火土,忌讳金水,木。

八字里辰戌土为夫星,而且你八字身旺会排斥夫星,生活中夫星不会与日主交流感情,与日主婚姻缘份较差,会让日主得到男人的照顾少一些。

再加上甲木伤官透在天干坐下辰土夫星,与账户不亲近,婚姻时常打闹,让婚姻日子过得夫离子散。但日主身旺也以夫星为用神,只要能克服自己的缺点,与夫星和谐生活,婚姻也会找到合意的男人结婚慢慢好合和谐婚姻。

戊午运,天干壬壬癸水生甲木克戊土夫星,地支戌辰冲,夫星被克被冲,婚姻日子比较难过,苦不堪言,感情没有着落,情感上没有寄托,会想方设法找寻对象结婚。

今年加强了夫星的力量,弱化了排斥夫星的不利因素,感情上能有寄托,能找到中意的另一半,有同居或者结婚之事,今年有望再婚。

再婚后的这几年处于双方磨合期,相处的不是很默契。要学会控制自己脾气,遇到事情多与对方进行沟通。

在下两步大运2024年—2043年走丁巳运和丙辰运,天干地支丁巳丙辰火土一气克制日主的戾气,与夫星力量平衡起来,此两运中婚姻你恩我爱,和谐和睦,感情相处的较为越来越好。

如果在今年不结婚,就要等到2025、2026、2027年,夫星力量加大,这三年才会有婚喜。

你未来配偶长相中等,身材偏胖,年龄与日主相差不大,个头在175左右,日主配偶家境与日主不相上下或好于日主,配偶不善于言语,易凭借技术做生意赚取钱财。也会主动照顾日主,家庭责任心强。

日主找对象或结婚后如果有不顺利的地方,可以找个属虎的,其次是属兔属猴属鸡的人当媒人或中间人来调合婚姻关系,易好合婚姻感情。

另外,从日主的身体要注意在猪年、鼠年、虎年、兔年注意自己的消化、骨胳、皮肤方面的病症和碰砸等伤症。

#电动车与汽油车哪个使用成本更高#
单纯的提到使用成本,那肯定是电动汽车使用成本低。
(这里,将保养归为维护成本,因为毕竟不是单次使用的成本)
简单地用我和两位朋友来举例,一个朋友开的BRZ,一个朋友开的长安奔奔eStar,我开的蔚来ES6。
brz的这位朋友之前开的是雷克萨斯,表示差不多百公里4-8个油,brz就会高不少。
那么算出来百公里使用成本,以2021年7月14日油价,92号汽油7.11元/升计算就是百公里28-56块钱。
长安奔奔eStar的这位朋友,基本上在家慢充为主,偶尔会去快充桩补能,全车31度电,NEDC301公里,实际续航也将近280-290公里,如果在家民用电补能,按照每度电3毛钱计算,百公里大约3块钱,如果按照快充1.6的价格计算,也就是百公里大约17块钱。
来说说我的使用成本,因为蔚来有着换电这个补能方式,基本上也是我的主要补能方式,开到现在我充电花的费用应该是不超过100元,目前行驶了8266公里,百公里1.2元。
蔚来APP每个月会发布一个关于你自己的用车报告,可以看到我6月份的平均百能耗是22.2度,算是比较高能耗的车主了,所以整体来说,电动汽车的使用成本是比传统汽油车低很多的。


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