Ambrell 感應加熱器加熱電動汽車電機轉子定子固化

電動汽車(EV)穩步普及。它們具有明顯的環境優勢。混合動力汽車可顯著減少排放,而電動汽車則完全不產生。幾年前,很難想象電動汽車會以這種速度出現。其制造過程提出了新的挑戰,需要獨特和創新的解決方案。電動汽車利用車內電池組的動力為使車輪旋轉的電動機提供動力,因此無需發動機。典型的電動汽車的運動部件比內燃機少約90%。在制造環境中,這意味著要組裝的零件更少,復雜度更低且包裝更輕。電動汽車會產生即時扭矩,因此驅動器啟動很快。但是,傳統技術可以產生相同的扭矩,但是速度卻很高。因此,許多電動汽車的駕駛感覺較輕,同時在制造中具有許多其他優點。

電動車輛的傳動系直接耦合到電動機。 電動機由殼體,定子轉子組成。 顧名思義,定子是靜止部分,轉子是使軸旋轉的旋轉/運動部分,旋轉軸產生扭矩并旋轉車輪。 定子和轉子磁性相互作用,以將電能轉換為機械能。 電動機從逆變器接收電能,而逆變器又從駐留在電動車輛上的電池組接收電能。

感應加熱是在電動汽車的制造過程中加熱金屬零件的常用方法。 典型的感應加熱系統感應加熱電源,匹配電路和感應加熱線圈組成。 感應加熱線圈由水冷銅管制成,水冷銅管中流過高頻交流電。 感應線圈中的交流電會在銅附近產生強磁場。 磁場在放置在其附近的金屬零件中產生交流電(渦電流)。渦流逆著金屬的電阻流動并產生熱量。 使用感應加熱是因為它的速度,準確性,可重復性和效率。

為了消除銅線和定子疊片之間的振動,或避免銅線在疊片的凹槽內移動,通常必須使用清漆或蠟或環氧樹脂來填充空隙。

如果鋼疊片處于室溫,則填充材料的流動性不會很好并且會停止。 加熱鋼疊片和銅線有助于填充材料的流動。 這使轉子或定子不易受到傳入污染物的侵害,并使繞組剛性,緊實并散熱。 可以使用許多不同的感應裝置來加熱定子或轉子。 大型零件需要一定的時間才能使熱量滲透,因為通過疊片的傳導路徑就是疊片的厚度。 由于需要較小的層壓厚度以獲得更高的電機效率,因此需要時間來加熱整個物料。

通道式加熱:這種加熱取決于同時在移動的傳送帶或絲杠類型的裝置上一次加熱的多個零件。當零件穿過線圈時,溫和的熱量輸入使整個物體以均勻的方式達到溫度。

Figure 11: 鋼制轉子在通道式感應線圈中加熱,用于大量預熱應用

內孔線圈:不能以圖12所示的方式移動幾個較大的部件,以用于通道型線圈的加熱。零件的懸臂重量對多個大型搬運固定裝置以及可用的空間是有要求的,所以要尋找不同的解決方案。而且,朝向外周的材料厚度可能不允許感應功率的有效傳遞(如前所述)。在這種情況下,感應加熱的唯一可用方法是在零件內部安裝感應線圈。即使這種類型的盤管加熱效率不是很高,但與烤箱加熱和其他形式的熱量產生的選擇相比,仍然非常有優勢。在這種情況下,不僅零件被加熱,而且相關的夾具和輸送機構都被加熱。對于系統的長期,可重復的無問題性能而言,這是不希望發生的。如果專門針對零件的疊片高度設計,則從內部加熱的線圈在熱循環過程中可以保持靜止。在設計此類線圈時,必須注意不要使組件的末端過熱。

Figure 12: 在清漆滴落之前,使用ID線圈加熱帶銅線的鋼定子

 

? ? ? ? ?

Figure 13: 使用ID線圈感應加熱鋼定子。 一個來回振蕩的感應線圈用于加熱各種直徑和長度的零件

Figure 14: 使用ID線圈感應加熱鋼定子。 該設置允許在同一工位上運行不同直徑和長度的零件,而無需進行轉換

 

必須處理多個長度和直徑零件的制造設備可以選擇為每個零件設計一個單獨的線圈(這會導致轉換),或者為最小直徑或長度設計一個感應線圈。然后可以往復移動這種類型的線圈以加熱較大的零件,從而消除了大量的線圈庫存和轉換問題。

Figure 15: 螺旋線圈內的定子加熱。 零件的外徑和線圈的內徑之間有額外的空間,可用于自動處理系統

外徑加熱的螺旋線圈:在少數情況下,零件的設計和結構允許使用感應線圈從外部加熱疊片,因此可以使用較小的感應電源,因為這種類型的線圈非常有效。 銅的匝距必須調整以向零件提供均勻的熱量。

Figure 16: 使用OD感應加熱線圈進行清漆浸漬的定子的熱圖像,頂部和底部的銅繞組以及鋼疊片被加熱到均勻溫度

 

Figure 17: 實驗室設置證明了在滴蠟工藝之前加熱鋼轉子的可行性。 鋼和銅線之間的溫度均勻性對于正確浸漬液態蠟至關重要

 

Figure 18: 煎餅式線圈,用于預熱鋼制轉子

Ambrell公司簡介?

Ambrell公司成立于1986年,是感應加熱市場的全球先進供應商,以我們的應用和工程專業知識而聞名。 卓越的產品質量和出色的服務與支持是我們承諾提供行業客戶體驗的核心。

我們的總部位于美國,業務遍及歐洲,包括英國和荷蘭。 所有產品均在我們位于美國的制造工廠進行設計和制造,該工廠已通過ISO 9001認證。 在過去的三十年中,我們已經通過廣泛的OEM和分銷網絡擴展了全球影響力,如今,我們已在50多個國家/地區安裝了15,000多個系統。


Related posts