Winding Sòng bạc trực tuyến - Một giải pháp mạnh mẽ cho thiết kế máy điện

Kẹp Sòng bạc trực tuyến là một công nghệ tương đối mới mà ngành ô tô ngày càng quan tâm đến khả năng chi trả và hiệu quả của các quy trình sản xuất ngày càng tăng.

So với cuộn dây bị mắc kẹt, kẹp Sòng bạc trực tuyến bao gồm các dây dẫn hình chữ nhật. Nó dẫn đến sự gia tăng đáng kể của hệ số lấp đầy khe so với các giải pháp truyền thống: với các cuộn dây bị mắc kẹt giá trị tối đa là khoảng 0,45, công nghệ kẹp Sòng bạc trực tuyến lên tới 0,8.

Hạn chế chính của giải pháp này là thiết kế mẫu phức tạp. Khi các đường dẫn song song được đưa ra, một số quy tắc cần được tôn trọng để có được các mẫu kẹp Sòng bạc trực tuyến cân bằng điện từ.

Nhiều nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM) đã di chuyển sang công nghệ này trong vài năm qua. Giải pháp cuộn dây này cung cấp nhiều lợi thế cho việc thiết kế Sòng bạc trực tuyến điện, liên quan đến hệ thống kích thước điện từ và làm mát.

Phân tích điện từ

Về phía điện từ, một hệ số lấp đầy khe đồng được cải thiện làm giảm không gian dành riêng cho các khe và cho phép mô -men xoắn và mật độ công suất cao hơn, cùng với việc giảm điện trở DC. Giả sử thể tích stator tương tự, một máy uốn Sòng bạc trực tuyến có thể ít bão hòa hơn so với đối tác cuộn dây bị mắc kẹt của nó, dẫn đến tổn thất sắt thấp hơn.

Ví dụ Sòng bạc trực tuyến kế và so sánh với giải pháp cuộn dây bị mắc kẹt

Một so sánh thiết kế cho động cơ ứng dụng lực kéo được hiển thị trong Hình 1. Hai Sòng bạc trực tuyến được thiết kế cho cùng một điện áp, dòng điện và mật độ hiện tại; Chúng đã được tối ưu hóa cho hiệu suất đầu ra tương tự.

Nhờ điện trở DC thấp hơn, máy kẹp Sòng bạc trực tuyến rõ ràng có hiệu quả cao hơn ở điểm cơ sở và vùng hiệu quả cao lớn hơn đáng kể. Điều này cũng là do tổn thất AC thấp hơn trong máy uốn Sòng bạc trực tuyến.

Sòng bạc trực tuyến kế cuộn dây trong ANSYS Motor-Cad và xuất sang ANSYS Maxwell

Mô phỏng đa vậtTự động tính toán mô hình sóng uốn Sòng bạc trực tuyến, chia sơ đồ thành các cuộn dây cơ bản khác nhau. Mỗi cuộn dây cơ bản được xây dựng để đáp ứng các quy tắc cân bằng liên kết từ thông bao gồm tất cả các lớp và tất cả các khe trên mỗi cực trên mỗi pha và biểu thị một đường dẫn song song tiềm năng.

Trong Hình 2, các cuộn dây cơ bản được tự động tạo, bao gồm tất cả các lớp và khe trên mỗi cực trên mỗi pha. Ma trận cuộn dây được xác định để có mẫu sóng (xem Hình 3).

Để phân tích chi tiết hơn về các dòng lưu thông trong các đường dẫn song song, mô hình động cơ CAD có thể được xuất sangANSYS Maxwell, trong đó có thể thực hiện mô phỏng với khớp nối mạch bên ngoài.

Hiệu suất chu kỳ ổ đĩa

Động cơ CAD dễ dàng tính toán bản đồ hiệu quả và thực hiện các phân tích chu kỳ nhiệm vụ, đề xuất các chu kỳ ổ đĩa phổ biến nhất làm tùy chọn mặc định.

Trong Hình 5, bản đồ hiệu quả của máy kẹp Sòng bạc trực tuyến được hiển thị, với các điểm làm việc của chu kỳ ổ đĩa US06 được tô sáng. Hiệu quả trung bình cho máy này là 94,23%.

Phân tích tương tự được thực hiện Sòng bạc trực tuyến động cơ cuộn dây bị mắc kẹt và được báo cáo trong Hình 6. Việc áp dụng giải pháp này, hiệu quả trung bình giảm xuống còn 93,77%.

Phân tích điện cực nhiệt kết hợp

Mô hình nhiệt trong động cơ CAD gán đúng tổn thất DC+AC Sòng bạc trực tuyến mỗi dây dẫn riêng lẻ. Hồ sơ nhiệt độ kết quả là riêng biệt, như thể hiện trong mô phỏng phân tích phần tử hữu hạn (FEA) được báo cáo trong Hình 7. Khái niệm tương tự cũng được áp dụng Sòng bạc trực tuyến mạng nhiệt.

Mô hình nhiệt đặc biệt hữu ích để đánh giá hiệu suất tốc độ thay đổi của máy trong hoạt động liên tục. Hình 8 cho thấy so sánh hiệu suất giữa kẹp Sòng bạc trực tuyến và máy bị mắc kẹt, với cùng một hệ thống làm mát được áp dụng cho cả hai giải pháp.

Đánh giá sự đánh đổi giữa kẹp Sòng bạc trực tuyến và cuộn dây bị mắc kẹt là một thách thức đa vật lý phức tạp, bao gồm các phân tích điện từ chi tiết và mô phỏng nhiệt. Công cụ ANSYS trao quyền cho bạn hiểu những phức tạp này và đưa ra các quyết định thiết kế dựa trên dữ liệu trong quá trình phát triển.

Mô phỏng đa vậtTự động tính toán các mẫu sóng khả thi cho cuộn dây kẹp Sòng bạc trực tuyến. Tính năng này giúp lựa chọn số lượng các khe và lớp kết hợp thích hợp trong giai đoạn thiết kế ban đầu.

Cuối cùng, phân tích điện từ của cặp vợ chồng động cơ với hiệu suất Sòng bạc trực tuyến tính mô hình nhiệt trong khi xem xét hệ thống làm mát. Điều này có thể được thực hiện trong giai đoạn thiết kế ban đầu và trong các quá trình tối ưu hóa để đánh giá hiệu suất nhiệt của các giải pháp cuộn dây khác nhau.Bài luận miễn phí củaKiểm tra thiết kế động cơ uốn Sòng bạc trực tuyến tiếp theo của bạn.