新エネルギー自動車産業の年々の発展、電気自動車の生産と販売の爆発的な成長に伴い、高性能モーターの需要も増加しており、丸線巻線に比べて独特の利点を持つ平角線巻線が急速に発展しており、新エネルギー自動車モーターの研究開発の熱い方向性。
駆動モーターは新エネルギー車のコアコンポーネントの 1 つであり、ヘアピンモーターはその名前が示すように「ヘアピン」モーターです。 駆動モーターを従来の丸エナメル線構造から平角銅線構造にすると、固定子巻線の形状も変化し、ヘアピン状になりました。 ステーターの製造では、巻線をヘアピンのような形状にし、ステーターのスロットにねじ込んでもう一方の端から出し、ヘアピンの端をはんだ付けします。
ヘアピンモーターは、小型、高スロットフルレート、高出力密度、良好なNVH性能、熱伝導および放熱性能などの性能上の利点に加え、消耗品のコスト削減という経済的利点を備えているため、新エネルギー車への応用が期待されています。中国におけるフラットワイヤモーターの普及率は、2025 年には 70% -80 パーセントに達すると予想されています。(ネットワークからのデータ)
既存の溶接方法は主にレーザー溶接またはアルゴンアーク溶接であり、どちらも瞬間的な高温で銅を溶かして溶接継手を形成し、巻線の電気的接続を実現します。 CMT 冷間圧接やその他の溶接方法を使用する企業は他にもあります。
ヘアピン溶接法の比較
レーザー溶接の利点：ビームエネルギー密度が集中し、加熱効率が高く、溶接速度が速いため、母材の変形が小さく、非溶融部の金属が熱の影響を受けにくく、溶接強度が高いため、さまざまなモーターインジケーターの要件を満たすことができます。
レーザーと銅の相互作用
レーザーと銅材料間の相互作用は、大きく 3 つの段階に分けることができます。第 1 段階では、レーザーの材料吸収率が低く、加熱段階です。 第 2 段階では、材料の温度が上昇するにつれて、材料の溶融段階でレーザーの吸収率が増加します。 第 3 段階では、材料の温度が上昇し続け、レーザーの吸収率が上昇し続け、溶融池効果の確立と拡大を達成します。この段階は、溶接シームの幅と溶接の深さに直接影響します。溶接の強度に影響します。
平角銅線材の銅、レーザー溶接における銅は溶接が比較的難しい素材で、固体状態ではレーザーの波長1μmにおける初期吸収率はわずか5％に過ぎず、融点に達した後は瞬時に吸収率が約5％になります。 15パーセント、吸収率が高くなると溶融池への入熱も増加し、溶融池の内部反応、溶接スパッタも増加します。
ヘアピンの溶接難易度: 1、脆性相 2、気孔率
脆性相と気孔率は両方とも溶接欠陥であり、ヘアピンが溶接後の引張試験で不合格になる可能性があります。
欠陥を軽減または回避する方法:
- コアの反りが小さいまたはスポットリングスポットレーザーを使用し、振動レンズの焦点/コリメーション比を可能な限り小さくすることで、スポットのエネルギー密度が高くなり、溶接欠陥の発生が減少します。
- 溶接の軌道とレーザーエネルギー制御を合理的に最適化すると、再溶解により脆性相が生成される可能性が高くなります。
- 保護ガスを適切に追加して、銅溶接プロセスの酸化を減らすことができます。銅酸化物および酸化物の形の銅不純物は、ほとんどが脆性相の形で溶接内にあります。
レーザー溶接点
- ヘアピンの組み立て要件は高く、端子はきちんとしていて一貫性があり、必要に応じて切断プロセスを使用してしっかりと接続し、きれいに修復する必要があります。
- 溶接欠陥の発生を減らすために、適切な光源と発振器の光学比を選択してください。
- マッシュルーム ヘッドのサイズを制御します。マッシュルーム ヘッドが大きすぎると溶接プロセスの溶融プールがダウンしやすくなります。マッシュルーム ヘッドが小さすぎると運ぶ面積が不十分になり、引張試験が標準以下になります。
- エアナイフプロテクションを採用し、レンズの紛失を軽減します。
- ヘアピンの位置決めには専用の治具を使用します。
- 2 つのピン角度の間のギャップは大きすぎてはなりません。大きすぎると、レーザーによってヘアピンの下端の絶縁層がアブレーションされてしまいます。
製品の技術的特徴
1. レーザーの 2 つの外部制御モードは、顧客のアプリケーションに便利です。
- デュアルアナログ電圧制御レーザーの「ポイント」部分と「リング」部分の出力パワーにより、リアルタイムのパワー変化のプロセスで作業できます。
- 内部プリセット「ポイント」「リング」エネルギー比、全体の出力電力を単一のアナログ電圧制御。
2. レーザー モデルには、さまざまなスタイルと柔軟なオプションが用意されています。
① レーザーには 4kW、6kW、12kW、20kW の 4 つのパワーバンドがあり、合計 9 つの典型的な構成のレーザーがあります。
②レーザー出力モード「ポイント」「リング」「ポイント・リング共生」の3モード
3. EtherCATバス、低遅延、高忠実度伝送をサポート
4. 光学的および電気的分離設計、コンパクト、安全かつ信頼性の高い
5. 自社開発の高効率信号結合器とスポット均一化装置、安定した出力エネルギーと電力、均一な分配
6. 溶接軌跡の開始と終了に「ゆっくり上昇、ゆっくり下降」処理を施し、アークピットの閉塞問題を解決
7. さまざまな溶接プロセスのパラメータと波形を最大 256 グループまで保存可能
