Kokios yra begyslių variklių gaminių kliūtys?

Šiuo metu automobilių be branduolių pramonėje yra didelių produktų kliūčių, todėl sunku patekti į rinką. Pagrindinis iššūkis slypi apvijų technologijoje, konkrečiai apimančioje tris aspektus: apvijų dizainą, apvijos procesą ir apvijos įrangą. Net ir įveikus technines kliūtis ir pasiekus masinę gamybą, išlieka sunku išlaikyti nuolat aukštą produkto išeigą dėl tokių veiksnių kaip įtempimo svyravimai ir vielos tvirtumas vyniojimo proceso metu, o tai dar labiau padidina kliūtį plataus masto diegimui. 1. Apvijos konstrukcija: apvijų konstrukcija yra begydžio variklio technologinio barjero pagrindas. Tai tipiškas giliai integruotas optimizavimo procesas, apimantis kelis fizikinius laukus (elektromagnetizmas, termodinamika) ir kelias disciplinas (elektromagnetizmas, medžiagų mokslas, mechaninė inžinerija). Šis procesas konkrečiai apima tris pagrindines užduotis: Elektromagnetinių ir struktūrinių parametrų optimizavimas: norint pasiekti optimalų magnetinio lauko pasiskirstymą ir magnetovaros jėgą be šerdies apribojimų, reikia tiksliai suderinti parametrus, tokius kaip apsisukimų skaičius ir vielos skersmuo. Tai tiesiogiai lemia variklio galios tankį, efektyvumą ir išėjimo sukimo momentą. Apvijos topologijos dizainas: netaisyklingos taurės -formos konstrukcijoms (pvz., cilindrams ir diskams) laidų erdvinis išdėstymo kelias, galo posūkis ir tvirtinimo būdas turi būti tiksliai suprojektuoti taip, kad būtų užtikrintas mechaninis apvijų stabilumas ir būtų išvengta deformacijos ar vibracijos, kurią sukelia elektromagnetinės ar išcentrinės jėgos. Medžiagų parinkimas ir šilumos valdymo bendras{10}projektavimas: laidininkai turi būti didelio laidumo ir stiprio; tuo pačiu metu dėl šerdies nebuvimo keičiasi šilumos sklaidos kelias, todėl reikia optimizuoti apvijų tarpą ir suderinti izoliacinės medžiagos šilumos laidumą, kad būtų sukurtas efektyvus šilumos sklaidos kelias ir valdomas darbinės temperatūros kilimas. Pagrindinis dizainerių iššūkis yra suderinti prieštaringus tikslus, tokius kaip didelis galios tankis, mažas sukimo momento svyravimas, mažas dydis ir didelis patikimumas. Puikus apvijų dizainas ne tik apibrėžia viršutinę variklio veikimo ribą, bet ir sudaro proceso pagrįstumo ir įrangos pasirinkimo pagrindą, todėl tai yra pagrindinė ir svarbiausia grandis formuojant pramonės kliūtis. 2. Apvijos procesas: apvijos procesas yra pagrindinė kliūtis kuriant begyslių variklių našumą ir masinės gamybos galimybes. Šiuo procesu siekiama atskirus emaliuotus laidus paversti savarankiška{15}}rite, kurios mechaninis stiprumas yra pakankamas. Svarbiausia yra tiksliai kontroliuoti temperatūrą, slėgį ir laiką, leidžiantį emaliuotų laidų izoliaciniam lakui (pvz., poliuretanui arba poliamido -imidui) termiškai išsilydyti ir sukietėti, suformuojant stiprią izoliacinę jungtį tarp gretimų laidininkų, kurie atlaikytų didžiulę išcentrinę jėgą, kurią sukuria variklio sukimosi greitis. Šio proceso lygis tiesiogiai lemia ritės tikslumą, nuoseklumą ir galutinį konstrukcijos stiprumą, todėl turi įtakos variklio sukimo momentui, efektyvumui, NVH (triukšmui, vibracijai ir atšiaurumui) ir masinės gamybos išeigai. Remiantis apvijos metodu, pagrindiniai procesai daugiausia apima tris tipus: tiesią apviją, balno apviją ir įstrižą apviją. Jų techninės charakteristikos ir taikomi scenarijai labai skiriasi: Tiesi apvija: ritės apvijos metodas, tinkamas begyslių variklių ilgoms apvijų konstrukcijoms. Pagrindinis jo bruožas yra tas, kad naudojant variklio statoriaus arba rotoriaus ašies kryptį (ty variklio ilgio kryptį) kaip atskaitą, laido įtempimas ir išdėstymo trajektorija yra tiksliai kontroliuojami, kad laidas būtų tvirtai vyniojamas šia kryptimi, suformuojant stulpelinę arba sluoksniuotą taisyklingą apviją. Kadangi jis turi atitikti ilgesnių apvijų gamybos reikalavimus, paprastai reikia kelių apvijų, todėl procesas yra gana sudėtingas. Galutinė baigta apvija turi gerą izoliaciją ir stabilų išėjimo sukimo momentą. Balnelio apvija: viena iš pagrindinių ritės apvijų schemų bešerdžių variklių srityje, taip pat dažnai naudojamas apvijos metodas pažangiose begyslių variklių technologijose užsienyje. Remiantis variklio statoriaus plyšių lanko formos kontūru, viela vyniojama vienu nepertraukiamu judesiu išilgai lanko formos trajektorijos plyšiuose, todėl susidaro simetriškas „balno -formos“ bendras apvijos profilis-pagrindinis apvijos korpusas puikiai dera su simetriškai nuožulniais statoriaus prailginimo plyšiais. Šis vyniojimo būdas yra paprastas ir efektyvus, todėl nereikia daug kartų pervynioti. Užbaigta apvija pasižymi pagrindiniais pranašumais, tokiais kaip lengvas svoris, mažas inercijos momentas, didelis elektromagnetinis panaudojimas, didelis išėjimo sukimo momentas ir maža laiko konstanta. Pasvirusi apvija: pagrindinis ritės apvijos metodas, naudojamas aukščiausios klasės begysliuose varikliuose, atstovaujantis pažangią tarptautinę technologiją. Apvijos metu viela laikomas 5 laipsnių -15 laipsnių kampu variklio ašies atžvilgiu. Pasvirimo kampą ir atstumą tarp spiralės tiksliai valdo vyniojimo mašina, nuolat vyniodama išilgai statoriaus plyšių, kad susidarytų sraigtinė apvija. Ši apvija pasižymi sklandžiu ir vienodu magnetinio lauko pasiskirstymu. Gamybos sunkumas patenka tarp tiesios apvijos ir balno formos apvijos. Gatavas produktas pasižymi reikšmingomis savybėmis, pvz., minimaliu inercijos momentu, mažu elektromagnetiniu triukšmu, maža laiko konstanta ir dideliu lengvumu, todėl jis tinka scenarijuose, kuriuose keliami griežti greito reagavimo ir mažo triukšmo reikalavimai.

3. Tuščiavidurių variklių apvijos įranga: pagal formavimo kelią tuščiavidurių puodelių variklių vyniojimo įranga daugiausia skirstoma į dvi kategorijas: lakštinio apvijos ir tiesioginės apvijos. Lakštų vyniojimas: Šis procesas yra ilgas ir sudėtingas. Pirmiausia varinė viela suvyniojama į dvimatę deimanto-formos arba banguotą ritę ant plokščios formos. Tada ritė tikslia forma įspaudžiama į plokščią vielos juostelę. Galiausiai ši vielos juostelė suvyniojama ir sukietinama, kad susidarytų galutinė cilindrinė ritė. Šio formavimo būdo charakteristikos: Technologija yra brandi, tačiau žingsnių daug, o reikalavimai medžiagoms (emalio plėvelės plastiškumas) ir formos tikslumas yra itin aukšti. Presavimo ir vyniojimo proceso metu gali lengvai pažeisti emalio plėvelę, deformuotis viela arba atsirasti vidinė įtampa, dėl kurios gali būti bloga konsistencija ir didelis laužo kiekis. Pagrindinis jo pranašumas yra galimybė gaminti labai trumpo ašinio ilgio rites, tačiau jis turi didelių trūkumų gaminant didelio{10}}skersmens, didelės galios{11}}rites. Tiesioginė apvija: naudojant kelių-ašių jungties tikslią vyniojimo mašiną, emaliuota viela vienu žingsniu suvyniojama trimis matmenimis ant cilindrinės formos (įtvaro), todėl nebereikės vėlesnių lyginimo ir valcavimo procesų. Šio formavimo metodo ypatybės yra šios: trumpas kelias, aukštas automatizavimo laipsnis ir maža materialinės žalos rizika, todėl didelis efektyvumas ir gera konsistencija. Pažangi tiesioginės apvijos technologija gali pagaminti didelio našumo{16}}rites su didesniais matmenimis, didesniu plyšių užpildymo koeficientu ir puikia geometrija. Jo technologinės kliūtys daugiausia slypi vyniojimo mašinos sudėtingumu ir valdymo algoritmo tikslumu. Šiuo metu tai yra pagrindinis aukščiausios klasės{19}}branduolių variklių procesas.