วิวัฒนาการอย่างรวดเร็วของ รถยนต์พลังงานใหม่ (NEV) ตลาดได้รับแรงหนุนจากความต้องการระยะทางที่ไกลขึ้น การชาร์จที่เร็วขึ้น และประสิทธิภาพที่สูงขึ้น สร้างความกดดันเป็นพิเศษให้กับทุกส่วนประกอบของระบบขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า มีเพียงไม่กี่ส่วนเท่านั้นที่มีความสำคัญแต่ก็มีความท้าทายขั้นพื้นฐานไม่แพ้กัน ลวดผูกมอเตอร์รถยนต์พลังงานใหม่ —คำศัพท์ทางเทคนิคสำหรับลวดแม่เหล็กเฉพาะที่ใช้ในการสร้างขดลวดสเตเตอร์ของมอเตอร์ฉุด ลวดนี้เป็นหัวใจของมอเตอร์ มีหน้าที่ในการส่งกระแสไฟฟ้าจำนวนมากและแปลงเป็นแรงบิดที่ขับเคลื่อนยานพาหนะ

ความจำเป็นด้านสมรรถนะของระบบขับเคลื่อน NEV

มอเตอร์ขับเคลื่อนใน NEV ต่างจากมอเตอร์อุตสาหกรรมแบบดั้งเดิม จะต้องรักษาสมดุลข้อกำหนดที่ขัดแย้งกัน:

1. ความหนาแน่นของพลังงานสูง: เพื่อลดน้ำหนักและรอยเท้า มอเตอร์ NEV จะต้องส่งกำลังสูงสุดจากปริมาตรที่น้อยที่สุด ต้องใช้ขดลวดและวัสดุที่อัดแน่นซึ่งสามารถรองรับการไหลของกระแสสูงได้

2. ความทนทานไฟฟ้าแรงสูง: สถาปัตยกรรม EV สมัยใหม่กำลังเปลี่ยนไป ระบบ 800V และสูงกว่าเพื่อให้สามารถชาร์จได้เร็วขึ้น ฉนวนที่คดเคี้ยวจะต้องทนทานต่อแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานสูงและแรงดันไฟฟ้าที่รุนแรงเหล่านี้ได้อย่างน่าเชื่อถือ การปลดปล่อยบางส่วน (PD) ความเค้นที่เกิดจากอินเวอร์เตอร์ความถี่สูง

3. การจัดการความร้อน: การสูญเสียประสิทธิภาพจะถูกแปลงเป็นความร้อน เมื่อมอเตอร์มีขนาดกะทัดรัดมากขึ้น ลวดผูกจะต้องมีคุณสมบัติพิเศษ เสถียรภาพทางความร้อน และอำนวยความสะดวกในการถ่ายเทความร้อนไปยังระบบระบายความร้อนของมอเตอร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การออกแบบของ ลวดผูกมอเตอร์รถยนต์พลังงานใหม่ แก้ไขปัญหาเหล่านี้โดยตรงผ่านความก้าวหน้าที่สำคัญสองประการ: รูปทรงและฉนวน

จากทรงกลมเป็นสี่เหลี่ยม: การปรับเรขาคณิตให้เหมาะสม

การเปลี่ยนจากหน้าตัดแบบวงกลมแบบดั้งเดิมไปเป็น a ลวดสี่เหลี่ยมหรือแบน หน้าตัดเป็นการเปลี่ยนแปลงที่เห็นได้ชัดเจนที่สุดในเทคโนโลยีการพันของมอเตอร์ NEV

• เพิ่มการเติมทองแดงให้สูงสุด: ลวดกลมจะทิ้งช่องว่างอากาศไว้อย่างมากเมื่อพันเข้าไปในช่อง อย่างไรก็ตามลวดสี่เหลี่ยมช่วยให้ได้ค่าที่สูงกว่ามาก "ปัจจัยการเติมสล็อต" - สัดส่วนของช่องสเตเตอร์ที่เต็มไปด้วยวัสดุนำไฟฟ้า การเพิ่มขึ้นนี้ (มักจะจากประมาณ 45% สำหรับลวดกลมเป็นมากกว่า 70% สำหรับสี่เหลี่ยม) จะช่วยลดความต้านทานไฟฟ้าโดยรวมลงอย่างมาก ( $โอห์ม$ ) ซึ่งจะเพิ่มประสิทธิภาพและกำลังขับ

• เทคโนโลยีกิ๊บ: ลวดแบนมักถูกขึ้นรูปไว้ล่วงหน้าแล้ว "กิ๊บ" รูปทรงต่างๆ สอดเข้าไปในช่องสเตเตอร์ แล้วจึงเชื่อมที่ปลาย กระบวนการนี้เกิดขึ้นจากรูปทรงเรขาคณิตของลวดแบน ช่วยให้การพันขดลวดอัตโนมัติสูงและกะทัดรัดที่จำเป็นสำหรับมอเตอร์ NEV ที่ผลิตในปริมาณมาก

• การถ่ายเทความร้อนที่เพิ่มขึ้น: พื้นผิวเรียบของลวดสี่เหลี่ยมจะเพิ่มพื้นที่สัมผัสระหว่างสายไฟที่อยู่ติดกันและแกนสเตเตอร์เหล็ก เนื่องจากโลหะนำความร้อนได้ดีกว่าช่องว่างอากาศที่เกิดจากลวดกลม รูปทรงนี้จึงปรับปรุงมอเตอร์ได้อย่างมาก ความสามารถในการกระจายความร้อน ซึ่งช่วยให้เย็นลงและรักษาพลังงานสูงสุดไว้ได้เป็นระยะเวลานานขึ้น

ฉนวนป้องกัน: ป้องกันความเครียดทางไฟฟ้า

ชั้นบางและไม่นำไฟฟ้ารอบๆ แกนทองแดงเป็นกุญแจสำคัญในความทนทานของ ลวดผูกมอเตอร์รถยนต์พลังงานใหม่ . วัสดุจะต้องทำงานแทบจะเป็นไปไม่ได้เลย: ต้องบางพอที่จะเติมทองแดงได้สูงสุด ขณะเดียวกันก็ต้องแข็งแรงพอที่จะทนต่อความเครียดทางไฟฟ้า ความร้อน และเครื่องกลที่รุนแรงได้

• ความเป็นฉนวน: การเคลือบฉนวนขั้นสูง มักใช้โพลีเมอร์เช่น โพลิเอสเตอร์อิไมด์ (PEI) , โพลีอะไมด์อิไมด์ (PAI) หรือการอัดรีดร่วมแบบพิเศษเช่น โพลีอีเทอร์อีเทอร์คีโตน (PEEK) , ถูกเลือกเนื่องจากความสามารถที่เหนือกว่าในการต้านทานการพังทลายของไฟฟ้าภายใต้ไฟฟ้าแรงสูง

• คุณสมบัติต่อต้าน PD: ความเร็วในการสลับที่สูงของตัวควบคุมอิเล็กทรอนิกส์จะสร้างพัลส์แรงดันไฟฟ้าที่สูงชัน ซึ่งนำไปสู่การคายประจุไฟฟ้าเฉพาะที่ซึ่งกัดกร่อนเคลือบฟันมาตรฐาน ลวดผูกเกรด NEV มีการเคลือบที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ การปลดปล่อยบางส่วน (PD) resistant เพื่อให้มั่นใจถึงความสมบูรณ์ของฉนวนตลอดอายุการใช้งานที่ยาวนานของมอเตอร์

• ความสมบูรณ์ทางกล: กระบวนการม้วน โดยเฉพาะอย่างยิ่งการดัดงอที่เกี่ยวข้องกับการสร้างขดกิ๊บ จะทำให้ฉนวนเกิดความเครียดสูง การเคลือบลวดจะต้องสูง มีความยืดหยุ่นและยึดเกาะได้อย่างมั่นคง ไปยังตัวนำเพื่อป้องกันการแตกร้าวซึ่งจะทำให้ทองแดงเกิดไฟฟ้าลัดวงจรได้

โดยพื้นฐานแล้วนวัตกรรมที่กำลังดำเนินอยู่ใน ลวดผูกมอเตอร์รถยนต์พลังงานใหม่ —การผสมผสานทองแดงที่มีความบริสุทธิ์สูง รูปทรงลวดแบนที่ได้รับการปรับปรุง และฉนวนโพลีเมอร์ที่ยืดหยุ่น—เป็นความสำเร็จทางวิศวกรรมที่มองไม่เห็นแต่มีความสำคัญ ซึ่งเป็นรากฐานของประสิทธิภาพและอายุการใช้งานที่ยาวนานของรถยนต์ไฟฟ้าสมัยใหม่ทุกคัน