การพัฒนาอุตสาหกรรมมอเตอร์ลวดแบน

เหตุใดการปรับปรุงประสิทธิภาพ 1% ของมอเตอร์ ลวดแบน จึงสามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ในอุตสาหกรรมได้

เมื่อเร็ว ๆ นี้หัวข้อที่ร้อนแรงที่สุดในสาขายานยนต์พลังงานใหม่จากลมแบตเตอรี่ลิเธียมกลายเป็นมอเตอร์ที่คิดค่าใช้จ่ายเพียง 10% ของยานพาหนะ ด้วยมอเตอร์ลวดแบนที่เกี่ยวข้องกับหุ้น Jingda ผู้ก่อตั้งมอเตอร์และบริษัทอื่น ๆ ราคาหุ้นเกือบสองเท่า และเหตุผลก็คือการปรับปรุงประสิทธิภาพ 1% ในการประยุกต์ใช้มอเตอร์ลวดแบน เหตุใดการปรับปรุงประสิทธิภาพ 1% นี้อาจก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ในอุตสาหกรรมได้

ตลอดประวัติศาสตร์ ไม่ว่าจะเป็นกีฬาหรือสงครามธุรกิจ เจ้าแห่งการต่อสู้ เมื่อใกล้ถึงขีดจำกัด

การปรับปรุง 1% ทุกครั้งมักจะทำให้เกิดผลมากกว่า 1%

เมื่อมองย้อนกลับไปที่การพัฒนามอเตอร์ ลวดแบน เชฟโรเลต โวลต์ และพรูอิส เจนเนอเรชั่นที่ 4 ของโตโยต้า ได้เริ่มใช้มอเตอร์ แบบลวดแบน แล้ว ในขณะที่การวิจัยของจีนในด้านนี้เริ่มช้า แต่เมื่อเร็ว ๆ นี้ Tesla, SAIC New Energy, ZEEKR, BYD และบริษัทรถยนต์พลังงานใหม่อื่นๆ ได้เร่งความเร็วของการเปลี่ยนมอเตอร์แบบกลมเป็นมอเตอร์ แบบลวดแบน

และเหตุผลในการเปลี่ยนคือ:

มอเตอร์ แบบลวดแบน สามารถเพิ่มประสิทธิภาพได้ถึง 1% เมื่อเทียบกับมอเตอร์ทั่วไป

ฟิสิกส์บอกเราว่าธรรมชาติของงานเครื่องกลคือกระบวนการแปลงพลังงานจากรูปแบบหนึ่งเป็นอีกรูปแบบหนึ่ง

สำหรับมอเตอร์ เป้าหมายคือการแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล และเนื่องจากกฎการอนุรักษ์พลังงาน ขีดจำกัดของประสิทธิภาพการแปลงนี้คือ 99.99 ……% ใกล้อย่างไม่สิ้นสุด แต่ไม่ใช่ 100%

สำหรับมอเตอร์ไฟฟ้า ความสูญเสียมาจากประเด็นเหล่านี้

ประสิทธิภาพการแปลงของมอเตอร์ซิงโครนัส แม่เหล็ก ถาวรสามารถเข้าถึง 96%-97% ซึ่งสูงกว่าเครื่องยนต์สันดาปภายในที่มีประสิทธิภาพเชิงความร้อนเพียง 30-40% เท่านั้น

จะไปต่อในรูปนี้ได้อย่างไร? เป็นเอกฉันท์ของอุตสาหกรรมที่จะใช้ขดลวดสเตเตอร์ที่สมเหตุสมผลมากขึ้นและทำงานกับการใช้ทองแดงซึ่งเป็นการสูญเสียพลังงานที่ใหญ่ที่สุด

เทคโนโลยีการพัน ลวดแบบแบน คือคำตอบสำหรับความต้องการเหล่านี้

1) ประสิทธิภาพสูง

ทองแดงมากขึ้นต่อหน่วยพื้นที่ เมื่อเทียบกับมอเตอร์ลวดกลมแบบดั้งเดิม มอเตอร์ ลวดแบน สามารถเพิ่มอัตราเต็มของสล็อตทองแดงเปล่าได้ 20% ถึง 30% ซึ่งช่วยลดความต้านทานการม้วนงอได้อย่างมีประสิทธิภาพ และทำให้สูญเสียทองแดง

เมื่อเทียบกับการพันลวดแบบกลม มอเตอร์ แบบลวดแบน สามารถอัดลวดได้มากกว่าในสภาพเดียวกัน ยิ่งลวดหนาและความต้านทานต่ำเท่าใด พลังงานก็จะยิ่งสูญเสียไปในลวดเนื่องจากการสร้างความร้อน

ประการที่สอง ขนาดปลายสั้นกว่า มอเตอร์แบบกิ๊บติดผมมีขนาดปลายที่คดเคี้ยวที่สั้นกว่าเมื่อเทียบกับมอเตอร์แบบลวดกลม และความสูงรวมของปลายจะสั้นกว่า 5 ~ 10 มม. ซึ่งช่วยลดการใช้ทองแดงของขดลวดปลายได้อย่างมีประสิทธิภาพและช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของมอเตอร์ให้ดียิ่งขึ้น

ทองแดงในตอนท้ายไม่ได้ส่งผลต่อกำลังของมอเตอร์ แต่ทำหน้าที่เป็นตัวเชื่อมเท่านั้น ซึ่งทำให้เกิดการสูญเสียทางไฟฟ้าเพิ่มเติม ดังนั้นยิ่งสั้นยิ่งดี

การเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้างเหล่านี้สามารถทำให้ประสิทธิภาพของมอเตอร์โดยเฉลี่ย เมื่อเทียบกับมอเตอร์ที่ไม่ใช้เทคโนโลยี ลวดแบน เพิ่มขึ้นมากกว่า 1%

อย่างไรก็ตาม การปรับปรุงเป็นเพียง 1% เท่านั้น การปรับปรุง “1%” สำหรับวิศวกรในห้องแล็บมีความหมายเพียงใด ในแง่ของประสบการณ์ผู้ใช้ อะไรที่สามารถนำมาให้ผู้ใช้?

อย่างแรก จากกราฟคุณลักษณะของมอเตอร์ เราจะเห็นได้ว่ามอเตอร์ไขลาน แบบลวดแบน สี่ช่อง พื้นที่ที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดจะขยายใหญ่ขึ้นอย่างเห็นได้ชัด

การขยายในทิศทางแกนนอนบ่งชี้ว่าช่วงความเร็วของช่วงที่มีประสิทธิภาพสูงสุดนั้นใหญ่ขึ้น จากสภาพการทำงานที่ความเร็วต่ำในเมืองที่คับคั่งไปจนถึงสภาพการล่องเรือด้วยความเร็วสูง คุณสามารถเพลิดเพลินกับประสิทธิภาพสูงสุด

ประการที่สอง สิ่งที่เรียกว่า “1%” หมายถึงความแตกต่างของประสิทธิภาพโดยเฉลี่ยระหว่างทั้งสองภายใต้เงื่อนไข WLTC ซึ่งสูงกว่า 1.12% สำหรับมอเตอร์ แบบลวดแบน อย่างไรก็ตาม ในเงื่อนไขค่าเฉลี่ยทั้งหมด ความแตกต่างระหว่างค่าประสิทธิภาพทั้งสองมีค่าถึง 2% ที่ความเร็วต่ำและจุดทำงานที่มีแรงบิดสูง สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพได้สูงสุดถึง 10%

(หมายเหตุ: WLTC เป็นมาตรฐานการทดสอบการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงแบบใหม่ที่จะดำเนินการในเร็วๆ นี้)

แน่นอนว่าเทคโนโลยี ลวดแบน ไม่ได้ให้แค่ประสิทธิภาพสูง

2) ความหนาแน่นของพลังงานที่สูงขึ้น

มอเตอร์ กิ๊บติดผม เพิ่มอัตราเต็มสล็อตทองแดงเปล่าของ 20% ถึง 30% ระดับสูงในปัจจุบันในประเทศจีนสามารถเข้าถึงอัตราเต็มสล็อต 75% มีช่องว่างมากขึ้นสำหรับการเติบโตในอนาคต ภายใต้ปริมาตรเดียวกัน มอเตอร์แบบลวดแบนสามารถบรรจุในขดลวดสเตเตอร์ได้มากขึ้น เพื่อให้มอเตอร์ แบบลวดแบน สามารถส่งกำลังและแรงบิดที่สูงขึ้นได้ภายใต้การสูญเสียเดียวกัน

ปัจจุบันความหนาแน่นพลังงานสูงสุดของมอเตอร์ที่มีขด ลวดแบบแบน ในจีนอยู่ที่ 5kW/กก. ในขณะที่มอเตอร์ธรรมดาจะพบกับคอขวดที่ 3kw/กก. “แผนพัฒนาอุตสาหกรรมประหยัดพลังงานและพลังงานใหม่” ของจีนกำหนดให้มอเตอร์มีกำลังสูงถึง 4kw/kg หรือมากกว่า ดังนั้นการประยุกต์ใช้มอเตอร์ แบบลวดแบน จึงเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้