qqq新能源汽车驱动电机铁芯用水性自粘结涂料
硅钢片用于电机、变压器铁芯,为降低铁芯的涡流损耗,增强防锈和耐腐蚀能力,需要采用绝缘漆涂覆硅钢片。传统的硅钢片制作电机定子或转子都是采取带有硅钢片无机涂料的片材,冲压成设计的规格型号后使用焊接、铆接、螺栓连接等方式压制成一体。此传统工艺具有以下特点:
(1)硅钢片必须是预涂了硅钢片涂料,制备过程需要使用硅钢片漆,经过上漆、烘烤等工艺;
(2)硅钢片冲压成型后需要焊接等复杂工序,二者完成才能制作成为定子或者转子铁芯。
而采取环氧自粘结涂料粘结工艺则可以把两个过程简化:首先将硅钢片的表面滚涂水性环氧自粘结涂料,经过高温短时间烘烤(一般情况在180-220℃/1min),形成预固化涂层,以便于运输、储存;其次,预涂的硅钢片经过冲压成型后直接使用夹具固定状态下烘烤固化完全(一般情况200-230℃/2-3h,高频电磁加热可以达到分钟级),即形成粘合成一个整体的定子或者转子铁芯,如此,工艺简单、高效,避免了采取焊接、铆接等复杂工序,节约人力成本,节约资源能源。
随着电机对高效率的要求,特别是新能源汽车电机,对功率密度要求越来越高,为了降低铁损提高效率,硅钢片有早期的0.35mm厚度,逐渐发展为0.27mm、0.25mm甚至0.2mm、0.15mm。焊接或者铆接带来的问题越发明显。焊接铁芯存在的问题包括热反应区较大,可能导致电机性能下降、铁芯边缘短路以及绝缘性能下降等,同时焊接工艺也不够环保,焊缝粗糙且容易出现瑕疵。铆接也会对铁芯结构造成严重破坏,导致磁路变窄,从而损害电机的磁性。此外,无论是焊接还是铆接,它们都是局部固定的连接方式,连接力并不高。然而,如今新能源汽车电机常常需要运行在高达20000rpm甚至更高的25000rpm转速以上,对转子铁芯的紧固强度要求更高。因此,可以看出传统工艺似乎已经不再是转子铁芯的最佳选择。
粘结铁芯就是一种采用胶水粘接方式的铁芯制造方法,用以替代传统的焊接和叠铆工艺。该改进旨在提高电机的电磁性能,降低定子和转子铁芯的铁损伤。如今的自粘结铁芯是一种创新的定子铁芯制造工艺,实际上,自粘结铁芯可以看作是粘结铁芯的一种变体。它采用特殊的功能性涂层将定子铁芯的片间紧密粘接,实现整体性的连接。通过自粘结工艺,定子铁芯的结构强度和形位公差可以有效提高。该工艺的关键在于正确选择和使用自粘涂层,并进行严格的控制,以确保定子铁芯的质量和稳定性。
自粘结铁芯工艺通过特殊涂层的应用和高温固化,使铁芯片间紧密结合,从而显著提升整体结构的强度。与传统的铆接方式相比,自粘结铁芯具有更高的稳定性。它能够减少涡电流的发生,降低高速旋转时的振动,进一步提升电机的效率和降低噪音振动水平(NVH),从而提高整体性能。自粘结铁芯还可以消除端板、压圈和紧固件等附件,这样可以在有效空间内增加铁芯的有效长度。
使用尽可能薄的硅钢片可以最大程度地降低铁损,将涡流限制在狭小的间隙内,增加回路的电阻,从而减小涡流并减少铁损。这也是为什么电机不采用整块铁芯,而是由涂有绝缘漆的薄硅钢片叠压而成的原因。然而,超薄的硅钢片难以形成铆接点,而激光焊接可能会导致局部导通,对电机性能不利。因此,自粘结铁芯成为解决超薄硅钢片叠压组装难题的理想选择。
根据在风电电机领域的应用经验,自粘结铁芯电机相对于传统焊接和铆接,电机振动、噪音降低5%,电机扭矩、效能提高5%,温升可以降低5-10℃。
我司在风力发电机自粘结铁芯应用的基础上,开发了专门用于新能源汽车电机铁芯自粘结专用硅钢水性环氧涂料(胶)FS7360R(发明专利号:ZL202211414419.2),本产品适用于油冷电机。客户在电机设计阶段导入本自粘硅钢技术,验证自粘结结构相对于传统焊接的技术优势,由钢厂出厂时涂覆好自粘结涂层,交由冲片厂冲压成型铁芯,客户完成电机成品制造。也可以有客户自建涂覆线,自主涂覆于硅钢,自主冲片成型、完成电机制造。一小孩和妈妈摘萝卜不盖被子(黄)|一起草网站|严雨霏 张婉莹 罗智莹。
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