扁線專欄

扁線電機與圓線電機的區別在于銅線的成形方式，扁線有利于電機槽滿率的提升，一般圓線電機的槽滿率為40%左右，而扁線電機的槽滿率能達到60%以上。槽滿率的提升意味著在空間不變的前提下，可以填充更多的銅線，產生更強的磁場強度，提升功率密度。基于目前扁線的發展趨勢，旺材電機與電控特為粉絲開設扁線專欄以便大家交流。

驅動電機作為新能源汽車的核心零部件，相當于傳統汽車的發動機，為整車提供動力輸出，其性能的好壞將直接影響到整車的性能，因此對于驅動電機的研發和制造受到了全球各大整車廠和零部件巨頭的廣泛關注。根據新能源汽車對于續航里程、加速性、低成本和舒適性的需求，可總結出對驅動電機兩高和兩低的技術需求，即高效率、高功率密度、低成本和低噪聲。為了滿足以上技術需求，各國的工程技術人員，可以說是想盡了各種方法提升驅動電機的性能，而扁銅線繞組技術，被廣泛認為是驅動電機技術未來的主要發展方向之一。

與傳統的圓銅線繞組電機相比，扁銅線繞組電機在效率、功率密度、成本和噪聲方面的表現都要更加優異，符合驅動電機的技術發展方向。

從圖中我們可以看出由于采用了方形的扁銅線繞組，定子槽內可以布置更多的銅導體，提升電機的槽滿率，目前華域電機設計的Hair-pin扁銅線繞組電機的槽滿率可以達到90%以上，而傳統的圓銅線繞組電機的槽滿率在75%左右。

扁銅線繞組和圓銅線繞組示意圖

繞組設計及集膚效應

集膚效應：當導體中有交流電或者交變電磁場時，導體內部的電流分布不均勻，電流集中在導體的“皮膚”部分，也就是說電流集中在導體外表的薄層，越靠近導體表面，電流密度越大，導體內部實際上電流較小。結果使導體的電阻增加，使它的損耗功率也增加。這一現象也稱為趨膚效應(skineffect)。

高轉速下，集膚效應會降低有效的通電銅線面積，繞組等效電阻增加，損耗增加；

轉速越高，導體發熱越不均勻，增加了絕緣漆皮附近的熱負荷；

同相同槽繞組b的集膚效應比異相同槽繞組a要嚴重。

扁銅線繞組集膚效應和臨近效應

多層扁線導體設計結構圖

多層扁線導體繞組對電機性能的影響

峰值性能（相同峰值持續時間）：

恒扭矩區輸出能力：

低速區：4層>6層>8層

高速區：8層>6層>4層

4層、8層電機效率map差值

工藝方面，國內企業都采用了主流的hair-pin工藝，繞組技術突破8層，目前具備量產8層扁線電機能力的第三方有3家：方正電機、天津松正、華域電動。裝配生產線方面，扁線電機裝配可分為定子、轉子、合裝三大工藝環節，其中轉子線和合裝線相對簡單，而定子裝配線由于有很多道復雜工序，所以是技術難度最大的環節，目前國內的豪森股份和克來機電具備扁線電機定子裝配線的承接能力，今天就先說這么多吧，改天接著聊。

審核編輯 ：李倩