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电机绕组线型结构对比

电磁线的导体形态主要分为圆线与扁线两种,不同形态的电磁线在绕组占空系数、散热性能与加工难度上差异明显,直接影响电机的功率

电磁线的导体形态主要分为圆线与扁线两种,不同形态的电磁线在绕组占空系数、散热性能与加工难度上差异明显,直接影响电机的功率密度与运行效率。

圆线的横截面为圆形,柔韧性好,易于手工或小型绕线机绕制,加工成本低,但其绕组占空系数较低,仅为50%-60%,即绕组槽内导体的实际截面积占槽总面积的比例较小,空间利用率低,当槽满率设计较高时必然会带来一定的嵌线难度,特别是对于机械化生产的情形,机器没有手工操作的具体感知,可能会导致绕组线发生不同程度的损伤,增加了电机的电气故障率;同时,圆线之间存在较多间隙,散热性能相对较差,主要适用于微型电机、单相电机等功率较小的场景。

扁线的横截面为矩形或方形,与圆线相比,其最大优势在于绕组占空系数高,可达70%-80%,能够在相同的绕组槽空间内容纳更多导体,提升电机的功率密度;此外,扁线与铁芯槽壁的接触面积更大,散热性能更优,可有效降低电机运行温升。基于这些优势,扁线已成为新能源汽车驱动电机、IE4 及以上高效工业电机的主流选择,不过扁线的柔韧性较差,对绕线设备的精度要求更高,加工成本也相对较高。当采用扁线绕组时,线圈成型是一个必要的加工工艺,线圈与模具的适配性,以及成型情况直接决定了最终的绕组加工效果,但随着机械化、智能化生产的不断发展,以及智能模拟软件的开发和应用,扁线的应用工艺瓶颈逐步得到改善,为整体推动电机能效水平奠定了坚实基础。