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其中繞組銅耗占比50%以上，銅耗大小又和繞組電阻成正比P=I^2*R，或者Q=I^2*R*t（其中P=導(dǎo)線發(fā)熱功率；I=電流；R=繞組電阻；t為通電時(shí)間），減小繞組電阻能直接降低銅耗、提升電機(jī)效率和功率密度。

輔助電機(jī)系統(tǒng)</p><p>電動(dòng)壓縮機(jī)（空調(diào)系統(tǒng)）：扁線繞組提升電機(jī)效率，減少車載空調(diào)對(duì)續(xù)航的影響，常見于比亞迪、廣汽埃安等車型。</p><p>轉(zhuǎn)向助力電機(jī)（EPS）：高剛度繞組降低振動(dòng)噪音，提升轉(zhuǎn)向手感，應(yīng)用于大眾ID.系列、寶馬iX等車型。</p><p>油泵/水泵電機(jī)：小型化設(shè)計(jì)適配集成式熱管理系統(tǒng)，如特斯拉熱泵系統(tǒng)中的循環(huán)泵電機(jī)。

所用的灌封樹脂（膠）要求具備特性：1）固化前應(yīng)具有較好的流動(dòng)性，可滲透到繞組表面凹凸不平的縫隙中，灌封后工件外表面應(yīng)光滑平整，使電機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)具有基本相同的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，減小電機(jī)在轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向突然變化時(shí)由于機(jī)械應(yīng)力突熱變化引起的振動(dòng)，減小冷卻介質(zhì)對(duì)電機(jī)旋轉(zhuǎn)部分產(chǎn)生的阻力。2）對(duì)電機(jī)繞組應(yīng)具有較強(qiáng)的粘接力，并具有較強(qiáng)的耐冷熱沖擊韌性和足夠高的機(jī)械強(qiáng)度。

傳統(tǒng)的扁線電機(jī)通過(guò)焊接來(lái)連接線材Lucid連續(xù)繞組實(shí)拍繞組先單獨(dú)進(jìn)行編制，完成后被嵌入定子磁芯中，從而得到完整的定子。每個(gè)定子槽中有8根扁線，Lucid是世界上首個(gè)對(duì)8扁線進(jìn)行量產(chǎn)的廠家。最終，Lucid的定子只有24個(gè)與逆變器連接的焊點(diǎn)。

扁線電機(jī)已經(jīng)是目前主流的電機(jī)繞組形式，與圓線相比，扁線有利于電機(jī)槽滿率的提升，一般圓線電機(jī)的槽滿率為50%左右，而扁線電機(jī)的槽滿率能達(dá)到70%以上。槽滿率的提升意味著在定子槽空間不變的條件下，可以填充更多的銅線，通過(guò)更大的電流，產(chǎn)生更強(qiáng)的磁場(chǎng)，進(jìn)而提升功率密度。先看一個(gè)扁線電機(jī)定子繞組裝配過(guò)程視頻。

隨著新能源車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)市場(chǎng)的發(fā)展，上述工業(yè)電機(jī)領(lǐng)域的繞組技術(shù)被逐一應(yīng)用到驅(qū)動(dòng)電機(jī)領(lǐng)域，如下表1所示為驅(qū)動(dòng)電機(jī)典型徑向嵌裝繞組中分布式圓線繞組、集中式扁線繞組、分布式波繞扁線繞組的主要性能對(duì)比（所有的性能對(duì)比均為換算到相同電磁設(shè)計(jì)方案下的典型值）：

從行業(yè)標(biāo)桿豐田 Prius 的歷代技術(shù)可以看出，高速化和扁線繞組技術(shù)是未來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。最新的 Prius2017 使用的就是扁線繞組，最高轉(zhuǎn)速達(dá)到了17000r/min，對(duì)應(yīng)的電頻率達(dá)到了 1133Hz。扁線電機(jī)的核心優(yōu)勢(shì)在于可以通過(guò)提升滿槽率提升能量密度，傳統(tǒng)的繞組為多根細(xì)圓線，扁線繞組變成幾根粗的矩形導(dǎo)線。

在這方面，特斯拉的Model 3和Model Y搭載的永磁同步電機(jī)就使用了10層扁線繞組，雖然扁線繞組不一定越多越好，但在提升散熱的同時(shí)，特斯拉電耗低、極速高的優(yōu)勢(shì)，也很難說(shuō)沒有這10層扁線繞組的功勞。

01繞組技術(shù)發(fā)展歷程第一代：徑向嵌裝繞組技術(shù)徑向嵌裝繞組是將銅導(dǎo)體繞制成型后，沿定子鐵芯齒部的極靴口裝配進(jìn)鐵芯槽內(nèi)。早期以分布式圓線徑向嵌裝為主，1942年發(fā)展出集中式圓線徑向嵌裝，1995年進(jìn)一步發(fā)展為集中式扁線繞組和分布式波繞扁線繞組。這種技術(shù)受限于鐵芯槽口極靴形狀，影響電機(jī)的峰值/持續(xù)特性及NVH性能，且生產(chǎn)工藝難以實(shí)現(xiàn)高節(jié)拍自動(dòng)化生產(chǎn)。

3.2 磁阻同步電機(jī) 3.2.1 “控制器示意圖，三相電流示意圖”見“3.1 電勵(lì)磁同步電機(jī)”。 3.2.2 電勵(lì)磁同步電機(jī)與同步磁阻電機(jī)區(qū)別： 1) 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)不同，電勵(lì)磁是繞組線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)；而磁阻同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子沒有任何稀土和繞組，只有硅鋼片鐵芯。

圖片來(lái)源：馬瑞利提高電機(jī)效率，是電機(jī)技術(shù)發(fā)展的目的。所謂扁線電機(jī)與圓線電機(jī)，區(qū)別就在于銅線的繞線成型方式不同。扁線電機(jī)的槽滿率高于圓線，這意味著在空間不變的情況下可以容納更多銅線，截面積更大，在低頻和高頻的運(yùn)轉(zhuǎn)情況下整體電阻也會(huì)更小，發(fā)熱量相比較于圓線會(huì)更小，因此線損會(huì)更小。基于這一優(yōu)勢(shì)，扁線電機(jī)的能量轉(zhuǎn)換效率會(huì)更高。

奧迪e-tron：采用中央雙電機(jī)構(gòu)型，兩個(gè)電機(jī)和減速器對(duì)置布置，通過(guò)半軸驅(qū)動(dòng)車輪。這種設(shè)計(jì)簧下質(zhì)量小，制造技術(shù)成熟，但傳動(dòng)系統(tǒng)占用底盤空間較大，多用于高性能汽車。 蔚來(lái)ES8創(chuàng)始版：搭載前后感應(yīng)+永磁雙電機(jī)，感應(yīng)電機(jī)提供高功率和大扭矩，永磁電機(jī)提升效率。系統(tǒng)綜合功率480kW，峰值扭矩850N·m，零百加速4.1秒。其電機(jī)采用扁線繞組工藝，效率和功率密度顯著提升。

圖源：舍弗勒 繞組局部放電高電壓對(duì)電機(jī)繞組的絕緣性提出了更高的耐壓挑戰(zhàn)，處置不當(dāng)便會(huì)在絕緣局部區(qū)域達(dá)到擊穿場(chǎng)強(qiáng)，尤其是帶電體的尖端附近，形成局部放電，強(qiáng)烈的局部放電會(huì)破壞繞組銅線的絕緣性能，造成短路，引發(fā)電機(jī)失效。為了準(zhǔn)確測(cè)量和評(píng)價(jià)繞組銅線的絕緣性能，常用PDIV（局部放電起始電壓）來(lái)作為評(píng)價(jià)參數(shù)。對(duì)于800V電機(jī)而言，銅線的PDIV要求甚至需要達(dá)到7KV。

? 智能溫控：油冷+扁線組合成為主流， 電機(jī)繞組熱點(diǎn)溫度降低 18℃；數(shù)字孿生算法實(shí)時(shí)監(jiān)控溫度、振動(dòng)、絕緣，預(yù)測(cè)性維護(hù)周期由 1 萬(wàn)公里延長(zhǎng) 至 4 萬(wàn)公里。電機(jī)行業(yè)已從“拼產(chǎn)能 ”進(jìn)入“拼技術(shù) ”階段。具備 800V+SiC量產(chǎn)能力、 與主機(jī)廠深度股權(quán)合作的供應(yīng)商，將在下一輪整合中繼續(xù)收割市場(chǎng)。更多精彩，敬請(qǐng)關(guān)注

如果需要高效區(qū)間在低速高矩段，即需要將銅耗設(shè)計(jì)得較低，根據(jù)銅耗理論計(jì)算公式I2R 可知需要更低的繞組電阻值，或者提高轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)來(lái)減小繞組電流，具體方法如下：1）采用集中繞組設(shè)計(jì)，縮短電機(jī)繞組端部長(zhǎng)度，電機(jī)繞組電阻R 更小。2）采用扁線繞組方案，或者其他提高槽滿率的工藝，使得繞組銅截面積更大，電機(jī)繞組電阻R 更小。

總之：在電機(jī)的槽數(shù)和極對(duì)數(shù)確定后，電機(jī)的匝數(shù)可以根據(jù)電機(jī)的發(fā)熱計(jì)算情況(常用電流密度和熱負(fù)荷來(lái)衡量）和電機(jī)反電勢(shì)需求來(lái)選取，并通過(guò)優(yōu)化電機(jī)尺寸和磁路結(jié)構(gòu)有優(yōu)化。華域?qū)＠?qū)動(dòng)電機(jī)繞組技術(shù)（一種分?jǐn)?shù)槽分布繞組）EMF波形好、繞組端部尺寸及用銅省、磁阻扭矩大、適用于機(jī)器自動(dòng)下線采用銅扁線工藝時(shí)，電機(jī)的每元件匝數(shù)等于1至35.2主要尺寸確定a.

來(lái)源：旺材電機(jī)與電控

對(duì)于扁線電機(jī)，因?yàn)槠?em>繞組末端需要焊接，因此扁線電機(jī)端部會(huì)存在裸銅，400V平臺(tái)電機(jī)可以通過(guò)充足的電氣間隙去規(guī)避放電；800V需要電氣間隙太大，一般是通過(guò)涂敷，利用環(huán)氧粉末去增強(qiáng)端部絕緣。400V平臺(tái)800V平臺(tái)03問如何確立電氣間隙與爬電距離？

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