扁线电机与圆线电机相比优势究竟在哪里?
扁线电机与圆线电机相比具有绝对优势吗?
答案是,不一定!!


*顾名思义扁线电机与圆线电机相比最大的差异在于扁线电机将多股圆线改成了一根扁线,同时扁线电机采用独特的下线和成型工艺,使得其槽满率大幅度提升。
到底提升多少?扁线电机纯铜槽满率(不算铜线绝缘厚度)比圆线提升20%!!
传统圆线分布电机纯铜满率48%最高,而扁线发卡电机可以做到70%!
那么扁线电机的这个优势能否实实在在地转换成电机的效率提升,从而达到降低能耗或者说降低油耗(混合动力汽车)的目的呢?
不一定!!
如果评估新能源汽车电机效率的CLTC (或者WLTC)工况集中在低速低转矩区域,那么扁线电机槽满率的优势就可以转换为电机效率的提升。
因为在低速低转矩区域,电机损耗的大部分占比都是铜损耗,而扁线电机铜满率提升后,其铜损耗会大幅度地下降。那么扁线电机的优势很明显了。
在这个区域扁线电机的效率比圆线高1~2个百分点!
但是!如果CLTC或者WLTC工况涵盖了低转矩+整个转速区域,那么扁线电机铜满率的优势就不一定能够转换为能耗或者效率提升了!为什么?
因为扁线电机高速高频率下交流损耗!
扁线电机高速高频下交流损耗的提升会大幅度提升整体铜损耗,特别是电机达到基速以上后,交流损耗会随着转速不断提升,而圆线电机就不会出现这样的问题。
因此在这种情况下CLTC工况平均下来的效率,扁线不一定占优势!
那么既然如此,扁线就没有绝对的优势,那为什么还要推广扁线电机?
因为散热!!!
扁线电机除了铜满率的优势以外,还有一个更大的优势,就是它比圆线电机具有更好的散热性能。
定子直径方向,圆线电机最内层绕组与外层绕组的温差可以达到30~40摄氏度,而扁线电机只有15~20摄氏度!
扁线电机散热的优势是非常明显的,如果扁线电机搭配高效率的油冷散热,那其散热效果会进一步提升。
油冷扁线电机比同规格的圆线电机,其电流转矩密度要高20%(电机最高温度相同的情况下对比)。那这样的优势就不仅仅是效率提升了,而是成本和性能的提升!!
而如今的新能源汽车电机其实更追求的是成本(兼顾效率的情况下)。
因此扁线+油冷电机是新能源汽车电机的最佳搭档组合!
总结下来,扁线电机与圆线电机相比其优势主要包括两点,一个是铜满率提升,一个是散热效果的提升,这两个优势在一定条件下都可以直接转换为整车能耗的降低和成本性能的提升。同时,扁线电机最佳搭配组合是油冷!