发卡电机扁铜线激光焊接-Hairpin扁铜线焊接方法:在焊接前,使用激光器剥离发卡上的绝缘漆层,然后,采用激光对发卡进行焊接,焊接过程中通过CCD图像处理系统进行监测,在正确位置上实现持久的焊接。由于激光焊接的高重复性,能实现具有良好导电性的高强度连接。
发卡电机有效铜的面积可以提高20%以上,传统电机有效铜槽满率只有45%左右,发卡电机能做到70%左右。永磁电机损耗由绕组铜耗、铁耗、风磨杂散、磁钢涡流损耗,其中绕组铜耗占比50%以上,铜耗大小又和绕组电阻成正比,减小绕组电阻能直接降低铜耗、提升电机效率和功率密度。
随着技术发展,目前扁线电机已在各个领域适用有;新能源汽车电机、风力发电机、火力发电机、机车电机等。其中新能源汽车电机追求高功率、小体积、高转矩、高转速等性能。也由以前的圆铜线设计转变为扁铜线设计,扁线电机有效铜的面积可以提高20%以上,传统电机有效铜槽满率只有45%左右,扁线电机能做到70%左右;绕组表面积大,散热面积大;绕组每匝之间空隙小,热传导更好。
Hairpin电机相对于传统的铜线绕线组电机有三个主要优势。,Hairpin电机的槽满率高,在同样的插槽空间中,使用铜条会比使用铜线填充的面积更多,使得插槽的填充铜导体更多,从而提升了电机的效率。第二,Hairpin电机因为槽满率更高,铜条之间充分接触,能够更有效的冷却。而铜线电机,由于铜线之间还有空气,空气的冷却效率比直接接触的冷却效率更低,不利于电机的散热。第三,Hairpin电机的体积比铜线电机更小,性价比更高,更有助于车身轻量化。
Hairpin 接头焊接难点
◆接头焊接质量包括了焊接表面质量、焊接深度、焊接一致性等评价标准,不同的焊接质量对电导率的影响都是的,而电导率跟电机冷却及性能是直接相关的;
◆焊接节拍指的是一个未焊接的电机放入工位到焊接完成所需要花费的时间,过低的生产节拍对制造商来说将是的成本投入,在一定生产时间内获得越多的产品,才能获得越多的利润;
◆焊接稳定性包括焊接质量的稳定性,产品一致性及设备稳定性等指标,良好的焊接稳定性是一致性的;
◆接头电阻是评价整个焊接工艺的一个决定性指标,接头电阻越高,发热越严重,电导率越低,所以控制接头电阻的数值在一定范围内并维持稳定是整个焊接过程的终目标;
◆夹具定位精度指的是Hairpin装夹以后的重复位置精度,如果每次装夹的位置出入较大,则容易出现很大的焊接缺陷,对于焊接灵活性较差的设备,成品率可能大大降低;
◆焊接飞溅过大容易形成焊接缺陷,同时也表示焊接过程不稳定;
◆生产复杂度指的是整个生产流程的复杂程度,复杂程度越高,生产出错的风险也随之升高,维修和工人上手的难度也是成正相关;
◆焊接热输入是需要控制的一个重要因素,因为Hairpin铜条上除了接头区域,其他区域都覆盖了一层绝缘涂层,过高的热输入将会烧损绝缘层,从而影响电机的性能。
激光焊接在铜材焊接上,考虑到的是材料对激光的吸收率问题。在1060nm(CO2激光器)激光波长下,铜材对激光的吸收率只有10%左右,在激光波长为500nm的绿光波段范围内,铜材对激光的吸收率较高,目前的技术尚达不到很深的熔深。但是铜在熔化状态下,对激光的吸收率能够达到较高的水平,于是使用高功率固体激光器来达到破孔效应,能够使得激光焊接铜材成为可能。