Hairpin扁线电机定子工艺方法比较分析

曾凡林

(跃科智能制造(无锡)有限公司，江苏 无锡 214105)

汽车驱动电机对功率密度和结构的紧凑性有较高的设计要求，其中定子槽满率(指线圈放入槽内后占用槽内空间的比例)是影响电机功率密度的重要指标之一，槽满率高的电机通常具有更高的功率密度和效率[1-3]。显而易见，相对于圆线，采用扁线可以大幅提高槽满率。有数据显示，在相同的空间内，扁线电机可以多填充20%～30%的导线，即可以提高20%左右的槽满率[4],从而使整机最高效率提高2%左右[5]。扁线电机在具备诸多优势的同时，也同样存在劣势，特别是生产工艺及专业制造设备等方面成为扁线电机产业化的壁垒，这也是其尚未实现大规模应用的原因。从目前国内主机厂和电机企业的研发进度来看，国内扁线电机最快将于2021年实现产业化，在此之后将快速发展，2025年市场替代率有望达到90%以上。

扁线电机生产离不开的线圈成型、扭头、焊接等重要工艺及技术目前仍由欧、美及日系企业垄断。本文基于多年的项目经验积累，总结了Hairpin扁线电机定子主流的制造工艺和方法，以期在其产业化过程中涉及的核心工艺、专用设备等短板项目上取得突破，打破欧、美及日系企业的技术垄断，为提高国内电机制造厂商的国际竞争力提供有价值的参考方法。

1 Hairpin定子的特点

扁线电机顾名思义就是定子绕组中采用扁铜线，丰田普锐斯是最早运用扁线电机的车型之一。扁铜线电机的绕组根据其扁平线……