数字化制造

3D打印铜在电动汽车电机方面的案例

转载 :  ytvip03.com   2020年08月04日

       未来的驱动任务-无论是在工业领域还是交通领域-都对各个组件提出了很高的要求。电动机的经典制造工艺很快达到了极限。基于传统的制造工艺,优化的几何形状通常是不可能的,结果是设计者在性能和效率上痛苦折衷。
       通过3D打印制造铜线圈解决了这个问题,而且电动机中较高的铜含量可减少损耗并改善绕组的热耦合。

 

 

更随形的绕组,更高的性能

       根据3D科学谷的市场观察,市场上,德国Additive Drives公司通过3D打印增材制造电动机定子绕组,并有望显着改善零件性能。

       电动机的最大输出功率由于其预热而受到限制,例如由于允许的绕组温度而受到限制。通常有两个提高功率限制的杠杆:首先,以相同的功率减少损耗,其次,改善散热。绕组的设计在这里起主要作用,因为它是主要的热源。

       经典的圆线绕组有许多限制:铜导体,绕组工艺和槽口几何形状必须匹配。彼此缠绕的导体形成牢固的图案。此外,圆形导线(经典的导体形状)在几何形状上与梯形凹槽的配合不佳。结果是,每个凹槽都被铜填充了一半,从而形成了空隙。相对较小的导体横截面可确保较大的电热损耗。

       德国Additive Drives公司通过3D打印实现了更高的自由度,通过基于粉末床的SLM选区金属3D打印工艺,使得凹槽中的铜含量更大。从物理上讲,这意味着匝的最大横截面和较小的电阻。而通过3D打印所实现的可变的形状还有利于散热,因为每条电线都与线圈的所谓叠片铁芯热接触,因此没有热点。

赛车引擎

带3D打印电动机定子绕组的赛车引擎

 


带3D打印电动机定子绕组的赛车引擎

几何形状完美匹配的线圈可最大程度地提高铜填充率
用于直流电压800 VDC
从绕组到叠片铁心的强制传热可防止热点形成
可变导体厚度以减少电流位移
为获得最佳性能而开发

 


 

标签:3D打印 我要反馈 
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