扁線電機(jī)定子的制造步驟

11月15日起，國內(nèi)首批進(jìn)口氫燃料電池車在遼港集團(tuán)大連港以公路運(yùn)輸方式陸續(xù)發(fā)往北京市區(qū)、延慶及張家口冬奧組委指定的交通場站。該批氫燃料電池車共計140輛，為豐田汽車旗下的第二代MIRAI氫燃料電池車，將服務(wù)于北京2022年冬奧會和冬殘奧會。說明我國更加重視新能源的多元化發(fā)展，但是目前氫能源在制作氫燃料過程，燃料存儲、加氫站、質(zhì)子交換膜、燃料電池電堆等核心技術(shù)方面仍需提升。也就是說氫燃料車輛從小范圍試點(diǎn)到大范圍應(yīng)用還存在一定問題，在工業(yè)制造領(lǐng)域這往往正是最為艱難的過程。

對于目前電機(jī)圈很火的扁線電機(jī)來說也是如此，在大眾看來，圓線電機(jī)與扁線電機(jī)的區(qū)別僅僅是外觀上的變化以及幾個關(guān)鍵數(shù)字的變動，但是對于制造企業(yè)正是這一種改變使得整個工藝流程以及生產(chǎn)設(shè)備都需要進(jìn)行調(diào)整。 由于其對于生產(chǎn)穩(wěn)定性和合格率有著極為嚴(yán)格的要求，所以繼續(xù)采用圓線電機(jī)低自動化生產(chǎn)并不實(shí)際，目前藝達(dá)電驅(qū)動已經(jīng)實(shí)現(xiàn)高度自動化流程，藝達(dá)電驅(qū)動扁線定子制造步驟如下：

1.插紙工序

扁線電機(jī)插紙工序主要包括紙成型、裁紙以及插紙，常見的槽紙成型工藝有冷成型、熱成型，關(guān)于紙的形狀主要有O型、C型、B型、S型，常見的為O型，B型和S型能顯著提高絕緣性能，但是制造工藝較為復(fù)雜。

2.PIN線圈成型

pin線圈需要經(jīng)過較直、去漆皮、裁剪、成型等系列工藝，一般采用激光去漆皮以及機(jī)械去漆皮，成型工藝主要有沖壓成型以及彈簧機(jī)技術(shù)成型等。

3.線圈插入

將發(fā)卡線圈插到仿形工裝內(nèi)，再將所有發(fā)卡線圈整體抓緊插入到鐵芯中，并壓入到相應(yīng)的設(shè)計尺寸，這部分工藝中跨層自動插入已經(jīng)從2層、4層升級為最新的6層8層工藝。

4.擴(kuò)口、扭頭、焊接

擴(kuò)口： 將裝有定子的夾具定位機(jī)構(gòu)移至待分層擴(kuò)口工位，擴(kuò)口機(jī)構(gòu)套住除最內(nèi)兩層以外的所有層扁線上端，并拉動扁線向外移動，相繼完成所有層扁線的擴(kuò)口。 扭頭：

將扭頭機(jī)構(gòu)和定子移至工作位，擴(kuò)口機(jī)構(gòu)伸出抵住最內(nèi)側(cè)兩層扁線的端部，使最內(nèi)兩層扁線端部對準(zhǔn)扭頭機(jī)構(gòu)，然后擴(kuò)口機(jī)構(gòu)從扁線上端移走并收縮退回，再使最內(nèi)兩層扁線端部插入扭頭機(jī)構(gòu)，扭頭機(jī)構(gòu)的內(nèi)模和外模朝相反的方向旋轉(zhuǎn)，完成最內(nèi)兩層扁線的扭頭工序，再次完成所有扁線的扭頭。 焊接：

現(xiàn)有的焊接方式主要有激光焊或氬弧焊，這兩種方法均是通過瞬間高溫將銅熔化而形成焊點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)繞組的電氣連接。同時也有其他企業(yè)采用CMT冷焊或其他焊接方法。

5.涂敷、浸漆

生產(chǎn)工藝流程：涂敷上料>電樞預(yù)熱>電樞涂覆>電樞固化>涂敷下料>電樞滴漆前稱重>電樞滴漆前掃碼>電樞滴漆上料>電樞預(yù)熱>電樞滴漆>電樞凝膠固化>電樞下料>電樞滴漆后稱重等。

涂敷材料目前主要有粉末和液態(tài)2種；浸漆工藝主要包括傳統(tǒng)的浸漆、真空浸漆、真空壓力浸漆、滴浸等，以及EUV浸漆工藝。

6.定子灌封

長期以來，相關(guān)制造企業(yè)都面臨著電機(jī)熱管理的挑戰(zhàn)。新能源汽車日益增長的功率密度要求電機(jī)擁有更好的散熱性能，因而電機(jī)一直依賴?yán)鋮s系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)熱管理。

針對目前電機(jī)制造主流的浸漬工藝散熱性能較差、易破損、不耐有機(jī)機(jī)油等問題藝達(dá)電驅(qū)動采用定子繞組端部真空灌封工藝。

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)動時具有基本相同的轉(zhuǎn)動慣量，減小電機(jī)在轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向突然變化時由于機(jī)械應(yīng)力突熱變化引起的振動，減小冷卻介質(zhì)對電機(jī)旋轉(zhuǎn)部分產(chǎn)生的阻力。2）對電機(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。3）應(yīng)具有較高的導(dǎo)熱系數(shù)，以減小灌封膠內(nèi)、外表面的溫差，一方面可將電機(jī)繞組運(yùn)行時產(chǎn)生的熱量快速傳導(dǎo)到工件的外表面。另一方面可減小由于溫差引起的內(nèi)應(yīng)力。4）具有良好的電絕緣性能和酎油性。灌封后電機(jī)定子形成一個整體，散熱和定子模態(tài)剛度與阻尼性能有所提升，溫升和振動噪聲降低，防潮性、抗震性、耐電暈性能有所提升。

7、結(jié)語

截止2021年藝達(dá)電驅(qū)動在扁線電機(jī)項目花費(fèi)近20年時間，研發(fā)投入上億元，建成年產(chǎn)20萬臺扁線電機(jī)生產(chǎn)線，憑借出色的產(chǎn)品性能及可靠性，目前已和一汽解放、北汽福田等國內(nèi)多家知名商用車主機(jī)廠建立同步研發(fā)合作關(guān)系。相信未來藝達(dá)電驅(qū)動將與更多的合作伙伴一同推動新能源汽車行業(yè)的發(fā)展，為我國碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)添磚加瓦。 不積跬步無以至千里，今天不論是社會意識還是技術(shù)進(jìn)步都在慢慢進(jìn)步，在最追求高效節(jié)能的道路上藝達(dá)電驅(qū)動、天津松正、方正電機(jī)等生產(chǎn)企業(yè)并沒有停下腳步，大到扁線技術(shù)的應(yīng)用落地，小到散熱降噪的精巧設(shè)計。正是這些一點(diǎn)又一點(diǎn)的技術(shù)進(jìn)步，才催生了電機(jī)低效到高效的質(zhì)變?；蛟S今后每一點(diǎn)性能效率的突破都會愈加艱難，但是我們相信在點(diǎn)點(diǎn)滴滴的積累后，我們終會完成我們碳中和目標(biāo)，真正讓人與自然，和諧共存。