電動(dòng)汽車(EV)穩(wěn)步普及。它們具有明顯的環(huán)境優(yōu)勢(shì)?;旌蟿?dòng)力汽車可顯著減少排放,而電動(dòng)汽車則完全不產(chǎn)生。幾年前,很難想象電動(dòng)汽車會(huì)以這種速度出現(xiàn)。其制造過程提出了新的挑戰(zhàn),需要獨(dú)特和創(chuàng)新的解決方案。電動(dòng)汽車?yán)密噧?nèi)電池組的動(dòng)力為使車輪旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力,因此無需發(fā)動(dòng)機(jī)。典型的電動(dòng)汽車的運(yùn)動(dòng)部件比內(nèi)燃機(jī)少約90%。在制造環(huán)境中,這意味著要組裝的零件更少,復(fù)雜度更低且包裝更輕。電動(dòng)汽車會(huì)產(chǎn)生即時(shí)扭矩,因此驅(qū)動(dòng)器啟動(dòng)很快。但是,傳統(tǒng)技術(shù)可以產(chǎn)生相同的扭矩,但是速度卻很高。因此,許多電動(dòng)汽車的駕駛感覺較輕,同時(shí)在制造中具有許多其他優(yōu)點(diǎn)。
電動(dòng)車輛的傳動(dòng)系直接耦合到電動(dòng)機(jī)。 電動(dòng)機(jī)由殼體,定子和轉(zhuǎn)子組成。 顧名思義,定子是靜止部分,轉(zhuǎn)子是使軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)/運(yùn)動(dòng)部分,旋轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生扭矩并旋轉(zhuǎn)車輪。 定子和轉(zhuǎn)子磁性相互作用,以將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。 電動(dòng)機(jī)從逆變器接收電能,而逆變器又從駐留在電動(dòng)車輛上的電池組接收電能。
感應(yīng)加熱是在電動(dòng)汽車的制造過程中加熱金屬零件的常用方法。 典型的感應(yīng)加熱系統(tǒng)由感應(yīng)加熱電源,匹配電路和感應(yīng)加熱線圈組成。 感應(yīng)加熱線圈由水冷銅管制成,水冷銅管中流過高頻交流電。 感應(yīng)線圈中的交流電會(huì)在銅附近產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)。 磁場(chǎng)在放置在其附近的金屬零件中產(chǎn)生交流電(渦電流)。渦流逆著金屬的電阻流動(dòng)并產(chǎn)生熱量。 使用感應(yīng)加熱是因?yàn)樗乃俣?,?zhǔn)確性,可重復(fù)性和效率。
為了消除銅線和定子疊片之間的振動(dòng),或避免銅線在疊片的凹槽內(nèi)移動(dòng),通常必須使用清漆或蠟或環(huán)氧樹脂來填充空隙。
如果鋼疊片處于室溫,則填充材料的流動(dòng)性不會(huì)很好并且會(huì)停止。 加熱鋼疊片和銅線有助于填充材料的流動(dòng)。 這使轉(zhuǎn)子或定子不易受到傳入污染物的侵害,并使繞組剛性,緊實(shí)并散熱。 可以使用許多不同的感應(yīng)裝置來加熱定子或轉(zhuǎn)子。 大型零件需要一定的時(shí)間才能使熱量滲透,因?yàn)橥ㄟ^疊片的傳導(dǎo)路徑就是疊片的厚度。 由于需要較小的層壓厚度以獲得更高的電機(jī)效率,因此需要時(shí)間來加熱整個(gè)物料。
通道式加熱:這種加熱取決于同時(shí)在移動(dòng)的傳送帶或絲杠類型的裝置上一次加熱的多個(gè)零件。當(dāng)零件穿過線圈時(shí),溫和的熱量輸入使整個(gè)物體以均勻的方式達(dá)到溫度。
Figure 11: 鋼制轉(zhuǎn)子在通道式感應(yīng)線圈中加熱,用于大量預(yù)熱應(yīng)用
內(nèi)孔線圈:不能以圖12所示的方式移動(dòng)幾個(gè)較大的部件,以用于通道型線圈的加熱。零件的懸臂重量對(duì)多個(gè)大型搬運(yùn)固定裝置以及可用的空間是有要求的,所以要尋找不同的解決方案。而且,朝向外周的材料厚度可能不允許感應(yīng)功率的有效傳遞(如前所述)。在這種情況下,感應(yīng)加熱的唯一可用方法是在零件內(nèi)部安裝感應(yīng)線圈。即使這種類型的盤管加熱效率不是很高,但與烤箱加熱和其他形式的熱量產(chǎn)生的選擇相比,仍然非常有優(yōu)勢(shì)。在這種情況下,不僅零件被加熱,而且相關(guān)的夾具和輸送機(jī)構(gòu)都被加熱。對(duì)于系統(tǒng)的長(zhǎng)期,可重復(fù)的無問題性能而言,這是不希望發(fā)生的。如果專門針對(duì)零件的疊片高度設(shè)計(jì),則從內(nèi)部加熱的線圈在熱循環(huán)過程中可以保持靜止。在設(shè)計(jì)此類線圈時(shí),必須注意不要使組件的末端過熱。
Figure 12: 在清漆滴落之前,使用ID線圈加熱帶銅線的鋼定子
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Figure 13: 使用ID線圈感應(yīng)加熱鋼定子。 一個(gè)來回振蕩的感應(yīng)線圈用于加熱各種直徑和長(zhǎng)度的零件
Figure 14: 使用ID線圈感應(yīng)加熱鋼定子。 該設(shè)置允許在同一工位上運(yùn)行不同直徑和長(zhǎng)度的零件,而無需進(jìn)行轉(zhuǎn)換
必須處理多個(gè)長(zhǎng)度和直徑零件的制造設(shè)備可以選擇為每個(gè)零件設(shè)計(jì)一個(gè)單獨(dú)的線圈(這會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)換),或者為最小直徑或長(zhǎng)度設(shè)計(jì)一個(gè)感應(yīng)線圈。然后可以往復(fù)移動(dòng)這種類型的線圈以加熱較大的零件,從而消除了大量的線圈庫(kù)存和轉(zhuǎn)換問題。
Figure 15: 螺旋線圈內(nèi)的定子加熱。 零件的外徑和線圈的內(nèi)徑之間有額外的空間,可用于自動(dòng)處理系統(tǒng)
外徑加熱的螺旋線圈:在少數(shù)情況下,零件的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)允許使用感應(yīng)線圈從外部加熱疊片,因此可以使用較小的感應(yīng)電源,因?yàn)檫@種類型的線圈非常有效。 銅的匝距必須調(diào)整以向零件提供均勻的熱量。
Figure 16: 使用OD感應(yīng)加熱線圈進(jìn)行清漆浸漬的定子的熱圖像,頂部和底部的銅繞組以及鋼疊片被加熱到均勻溫度
Figure 17: 實(shí)驗(yàn)室設(shè)置證明了在滴蠟工藝之前加熱鋼轉(zhuǎn)子的可行性。 鋼和銅線之間的溫度均勻性對(duì)于正確浸漬液態(tài)蠟至關(guān)重要
Figure 18: 煎餅式線圈,用于預(yù)熱鋼制轉(zhuǎn)子
Ambrell公司簡(jiǎn)介?
Ambrell公司成立于1986年,是感應(yīng)加熱市場(chǎng)的全球先進(jìn)供應(yīng)商,以我們的應(yīng)用和工程專業(yè)知識(shí)而聞名。 卓越的產(chǎn)品質(zhì)量和出色的服務(wù)與支持是我們承諾提供行業(yè)客戶體驗(yàn)的核心。
我們的總部位于美國(guó),業(yè)務(wù)遍及歐洲,包括英國(guó)和荷蘭。 所有產(chǎn)品均在我們位于美國(guó)的制造工廠進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造,該工廠已通過ISO 9001認(rèn)證。 在過去的三十年中,我們已經(jīng)通過廣泛的OEM和分銷網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展了全球影響力,如今,我們已在50多個(gè)國(guó)家/地區(qū)安裝了15,000多個(gè)系統(tǒng)。