セグメンテッド・ステーター・ラミネーション・スタックメーカー

Sinoでは、電動モーターの世界において、より良い効率、より小さなサイズでより大きな出力、より簡単な製造に対する絶え間ないニーズを知っています。中国のトップモーターラミネートメーカーとして、当社はあらゆるモーターメーカーの変化するニーズに対応する新しいソリューションを提供するリーダーです。当社の技術 セグメント化されたステーター・ラミネーション は重要な前進であり、電気モーターの設計や製造方法、そしてその性能を完全に変えるものである。

セグメンテッド・ステーター・ラミネーションの紹介

セグメント化されたステーター・ラミネーション は、電気モーターの固定子コアを作る新しい方法である。通常の フルリング積層このリングは1つのソリッドリングとして型抜きされている、 セグメント化されたステーター は、別々の湾曲した部品から作られている。各ピースは、通常、コーティングされた薄い電気鋼板を積み重ねたもので、最高の磁気結果を得て無駄なエネルギーを減らすために慎重に設計されている。これらの個々のピースは、ステーターコア全体を作成するために非常に正確に組み合わされ、多くの場合、強力な機械的支持のために巧妙なインターロックまたはアリ継ぎが使用されます。

廃棄物の削減

Sinoが製造する場合 分割ステータ積層私たちは、より小さく、しばしば幾何学的に単純な個々のピースをプレスしています。これにより、鋼板上にこれらの形状をより効率的にネスティングすることができます。このスクラップの削減は些細なことではなく、非常に重要なことで、直接的に材料費を削減することができます。これは貴社の収益に直結し、より持続可能な製造につながるものです。私たちは、常に厳しいマージンと戦っている家電部門の顧客が、このメリットを特に魅力的に感じているのを見てきました。

様々なタイプのモーターに使用可能

Sinoの 分割積層 は、幅広いモータータイプとレイアウトに対応するように設計されています：

ラジアル・フラックス・マシン 最も一般的なモータータイプで、磁界が中心から外側に流れる。セグメント化された設計により、巻線の追加や熱管理が容易。
軸流機械： 磁界がモーターの軸に沿って（前から後ろへ）流れるモーター。 セグメント化されたステーター 小型パッケージでハイパワーを可能にする。
永久磁石同期機（PMSM）： 大きな利益を得る セグメント化されたステーター というのも、スロットに銅を多く使用でき（スロット充填率が高い）、コアでのエネルギー損失が少なく、熱管理が優れているからです。これは EV モーターや強力な産業機械にとって重要です。
同期リラクタンス機（SynRM）： セグメント化された設計は、磁気サリエンシー比を向上させることができ、モーターに大きなトルクと高い効率を与える。

ステーターの正しい分割方法を選択することは、非常に重要な設計上の選択です。モータの大きさ、回転数、必要な出力、製造数などによって決まります。Sinoのエンジニアリングチームは、お客様と緊密に連携し、最適なラミネーション設計を見つけ、選択したレイアウトが最高の性能を発揮し、製造が容易であることを確認します。

複雑なプロセスの簡素化

モーター製造に携わったことのある人なら誰でも、銅コイルを従来のソリッドなステーターコアの狭いスロットに巻くのは、本当に骨の折れる作業であることを知っています。特に銅の充填率を高くしようとすると、手こずり、手間のかかる作業になります。銅の充填率を高くするということは、スロットにできるだけ多くの銅を詰めるということで、電気抵抗を減らし、モーターの効率を上げるために重要なことです。クローズド・スロットのワンピース・ステーターでこれを達成しようとするのは、暗闇でミトンをはめたまま針に糸を通そうとするようなものです。

入る 分割ステータ積層.個々の歯やセグメントを扱うことが多いからだ。以前コイルがステーター全体に組み立てられると、巻線工程は劇的に簡単になります。多くの分割設計では、オープンスロットを利用するか、コイルを個々のステーターティースに直接巻き付ける「ティース巻線」（集中巻線とも呼ばれる）が可能です。この前例のないアクセスにより、以下のことが可能になります：

より高い銅充填率

Sinoは、これらの高度な巻線方法をサポートするために精密に設計されたラミネーションを提供し、簡素化された巻線工程後にセグメントが完全に適合することを保証します。

自動化への対応

複雑でかさばる単一ピース・コアの巻線を自動化しようとするよりも、個々のセグメントの巻線の方が、はるかに自動化工程に適合している。これにより、人件費を削減し、一貫性を向上させることができる。

より短いエンド・ウインド

アクティブなステーター・スロットの外側でループするコイルの部分（エンド・ワインディング）は、トルク生成には寄与しませんが、抵抗と銅損には寄与します。セグメントに集中した巻線は、当然エンド・ワインディングを短くします。不活性な銅が少ないということは、I²R 損失が少ないということです。

セグメント化されたステータ・ラミネーション製品

重要な素材の選択

電気鋼種

優れたステーターの基本的な構成要素は電気鋼です。セグメント化されたステーターの設計には、その磁気的性質と複雑な形状に適した特定のタイプが好まれます：

非粒度(NGO)電気鋼： これらの鋼、特に厚さ0.20～0.35mmの鋼が主に使用されている。その磁気特性は全方向で同じであり、セグメント設計の一部である複雑な多方向磁路には不可欠である。Sinoは、大手サプライヤーから特別なNGOグレード（M235-35A、NO20など）を入手しています。これらはエネルギー損失が非常に低い（1.5T/50Hzで1.2-1.5W/kgと低い）。これは、電気自動車や最新の産業機械で要求される高効率を得るために必要なものである。
高ケイ素電気鋼： 最大3.2%のシリコンを含む鋼は、渦電流損失を減らすために電気抵抗を増加させるためにますます多く使用されている。磁気性能は優れていますが、シリコンが多くなると鋼材の柔軟性が低下し、セグメント設計に必要な精密なスタンピングやインターロッキングが困難になります。Sinoの高度なスタンピングツールは、このような素材にも対応できるように設定されています。
アモルファス合金とナノ結晶合金： 特に高周波での使用において、コアのエネルギー損失が極めて少ない、 アモルファス (メトグラス2605SA1のような鉄ベース）と ナノ結晶 (ビトロパーム500Fのような）合金は、セグメント化されたステーターのプロトタイプでテストされています。これらの材料は極めて低いコア損失（1.5T/50Hzで0.2-0.4W/kgと低い）を示す。今のところ、これらの材料はもろく、加工（レーザー切断、積層など）が難しいため、大量生産での使用には限界があるが、Sinoは将来的にこれらの先端材料を使用する方法を積極的に研究している。

層間絶縁

渦電流を止め、モーターを長持ちさせるためには、鋼板間の良好な絶縁が非常に重要である。

C5 有機コーティング： 一般的な用途 分割積層ヘンケルのBacklackやCogentのC5のような）C5有機コーティングは良好な電気絶縁性（800V以上）を持ち、薄い層（5μm以下）で塗布でき、何度でも加熱・冷却に対応できる。
電気泳動蒸着（EPD）： アイシン精機やVoestalpineなどの企業が開発したEPDのような方法は、小さな穴のない均一な絶縁層を作ります。これにより、層間の渦電流がさらに減少し、長期信頼性が向上する。
熱の流れと断熱のバランス： Sinoは、高い電気抵抗と熱を通す十分な能力との間の重要なバランスを理解しています。私たちは新しい絶縁システム（無機と有機のハイブリッドやゾル・ゲルコーティングなど）を研究し、最適なバランスを探っています。例えば、Voestalpine社のisovac®絶縁システムは、通常の有機コーティングよりも熱20%をよく取り除くと言います。
高温断熱材： Sinoは、航空宇宙や高性能EVのような過酷な使用条件のために、250℃以上の温度で動作する新しい高温ポリイミドとセラミックベースの絶縁体を使用する準備ができている。

パフォーマンスの向上

のメリット 分割ステータ積層 優れたモーター性能に直結する。

効率の向上

これまで触れてきたように、銅の充填率が高く、巻き終わりが短いということは、抵抗損失（I²R 損失）が少ないということです。熱として無駄になるエネルギーが減るということは、有用な仕事をするエネルギーが増えるということです。これはわずかな利益ではなく、製品をより高いエネルギー効率クラスに押し上げる差になり得ます。

熱管理の改善

モーターを含む多くの電気部品にとって熱は大敵です。セグメント化された設計は、本質的に優れた熱経路を提供することができます。セグメント間のわずかな隙間は（磁気的に有害でなければ）空冷や液冷を助けることさえある。さらに、巻線がよりコンパクトで効率的になるため、そもそも発熱が少なくなる可能性もある。

より高い電力密度

より小さなパッケージでより大きなパワーが欲しいですか？あるいは、同じパワーをより軽いモーターで得たいですか？セグメンテーションされたステータは、それを可能にします。銅の充填が改善され、損失が低減されたことで、所定のサイズでより多くの電流を流したり、物理的に小さなモーターで同じトルクを達成することができます。ポータブル電動工具や電動バイクなど、スペースと重量が重視される用途では、これはまさに金字塔です。

モーターフィールとサウンドへの影響

効率とパワーが向上した、 セグメント化されたステーター また、その他の重要なモーター機能も向上させる：

コギングトルクとトルクリップル： 現実のデータが示している。 セグメント化されたステーター特に、分数スロット集中巻線と併用することで、このような問題を軽減することができる。 コギングトルク 旧型の設計と比較して最大40%の増加。セグメンテーションを間違えると トルクリップルSinoのスマートな設計は、入念な成形と正確な組み立てにより、このリスクを軽減します。
アコースティック・ノイズの低減： データによると、分割ステーター設計は、産業用誘導モーターの騒音レベルを3～5dB(A)下げることができる。これは、振動が伝わる経路を分離し、特定の周波数での振動を低減できるためです。セグメントを注意深くクランプし、樹脂を充填することで、NVH（騒音、振動、ハーシュネス）をさらに8dB低減することができ、一体型設計と同等の性能を発揮します。

機械的強度と信頼性

機械的に強い：

疲労寿命： 高度な接着剤とスマートなインターロック形状を使用することで、疲労亀裂の発生を防ぐことができ、高速使用（最大20,000 rpm）でも部品を1.5～2倍長持ちさせることができる。
トレランスコントロール： Sinoの自動組立ラインでは、製造中に非常に正確な測定を行っています。セグメントの並び方に50μm以上の違いがあると、局部的な過熱を引き起こし、部品の強度が低下することが示されており、当社の厳格な品質管理が非常に重要であることがわかります。

オーダーメイドのソリューションとデザインの柔軟性

のモジュール性 セグメント化されたステーター は、モーターデザイナーの遊び場を開く。

モジュール性： 共通のセグメント設計を使用することで、スタック長や極数さえも異なるモータファミリーを設計できる可能性があり、在庫と設計プロセスを合理化できます。
フォールト・トレランス： 特定の重要なアプリケーションでは、セグメント化された設計によって相間の物理的および磁気的絶縁が向上するものもあります。これは、1つの相の故障が伝播してモータ全体を機能不全に陥らせる可能性が低いことを意味し、航空宇宙や重要な産業機械では大きなプラスになります。
素材の組み合わせ： あまり一般的ではないが、特定の特殊な性能特性を目標とする場合は、ステーターの異なる部分に異なる材料グレードを使用する道も開ける。

Sinoでは、既製のソリューションを提供するだけではありません。お客様と共に、特定のモーター設計と性能目標を理解します。製造における当社の専門知識 分割ステータ積層 つまり、お客様の革新的な設計が要求する精密な形状、材料特性、厳しい公差でセグメントを製造することができます。

従来のアプローチとSinoのセグメントアプローチ

それを明確にするために、次のようにする。 分割ステータ積層 のSinoは古巣に対抗している：

特徴	従来型ステーター（ワンピース）	Sinoのセグメンテッド・ステーター・ラミネーション	出典／理由とSinoの価値
素材利用	下（センターのスクラップが大きい）	より高い（セグメントの効率的なネスト）	一般的な製造原理。産業界の研究（例えば、製造に関するE. Bostanciら）によって確認されている。Sinoの精密スタンピングはこれを最大化する。
ワインディング・プロセス	より複雑な多くの場合、マニュアルまたはセミオート	よりシンプルに、多くの設計を完全自動化できる	広く認められている（Hendershot & Miller, "Design of Brushless Permanent-Magnet Motors"）。Sinoラミネーションは巻線が容易なように設計されている。
銅の充填率	通常40-60%	集中巻で70-80%を超えることも可能	F.Parasilitiら(2005)の "High Fill Factor concentrated Windings "のような研究。Sinoセグメントはこれを可能にする。
巻き終わり長さ	一般的に長い	大幅に短縮可能	集中巻きの直接の結果。銅の無駄が少ない。
熱性能	挑戦しがいがある	巻線／設計により改善されることが多い	より優れた放熱経路、より低い固有損失。
パワー密度	スタンダード	より高い可能性	充填率と熱性能の向上により達成可能。
デザインの柔軟性	制約が多い	モジュール性と設計オプションの拡大	斬新なコンフィギュレーションを可能にし、モーターファミリーのスケーリングが容易になる可能性があります。Sinoはカスタムセグメント設計をサポートします。
組立	よりシンプルな単品コアの取り扱い	複数の部品をより複雑に組み立てる	これはトレードオフですが、巻線の利点がこれを上回ることがよくあります。Sinoの高精度部品は、スムーズな組み立てを保証します。
セグメント間磁気ギャップ	なし（ソリッドコア）	小さな隙間は慎重な設計と製造が必要	重要な検討事項です。Sinoの精度は、これらのギャップとその影響を最小限に抑える。N.ビアンキ＆S.ボローニャニによる研究では、セグメンテーションの設計基準についてしばしば掘り下げている。

表は、電気モーター設計の文献に共通する知見とSinoの製造ノウハウから合成した情報です。

Sinoの品質への揺るぎないこだわり

のパフォーマンスである。 分割ステーター は、そのコンポーネントの精度にかかっている。セグメント間のギャップは、細心の注意を払って制御されなければ、不要な磁気リラクタンス（磁束に対する抵抗）や局所的な渦電流を発生させ、性能の向上を阻害する可能性があります。これが、Sinoがこだわる理由です：

厳しい公差

当社の高度なプレス加工と製造工程により、各セグメントは非常に優れた寸法精度で製造されます。そのため、組み立てたときにぴったりとフィットし、エアギャップを最小限に抑えることができます。

マテリアル・エクセレンス

当社では、磁気特性とモータの動作要件への適合性を考慮して特別に選択された高品質の電気鋼を使用しています。当社の材料に関する知識は、セグメンテーションによる潜在的な悪影響を軽減するのに役立ちます。

インターロッキングの特徴

多くの設計では、ラミネート自体にインターロック機能（ダブテールやその他のキー形状など）を組み込むことができます。これらは組立時の正確な位置合わせを助けるだけでなく、最終的なステーターコアの機械的堅牢性を高めます。

表面仕上げとバリ制御

バリを最小限に抑え、きれいにカットされたラミネーションは、良好な積層、渦電流損失の低減、電気絶縁の完全性にとって極めて重要です。Sinoの工程は、まさにこれを実現するためのものです。

Sinoのセグメントステーターが真に優れている点

の美しさ 分割ステータ積層 はその汎用性です。性能、効率、コンパクトさの限界に挑戦するモーターが必要な場合、Sinoの最高品質のラミネーションで作られたセグメント設計が答えとなる可能性が非常に高い。

電気自動車（EV）とハイブリッド・パワートレイン

EV用モーターは、驚異的な出力密度と、航続距離を最大化する高効率、そして優れた熱性能が必要です。セグメント化されたステータは、これらすべての条件を満たしています。現在、多くの先進的なEVトラクションモーターは、まさにこのような理由からセグメント設計を活用しています。Sinoは、このような要求の厳しい自動車のシナリオに必要な高性能ラミネーションを供給することができます。

産業オートメーション＆ロボティクス

ロボットの軍隊を擁する近代的な工場や、高度な物流システムにとって、これらの機械に搭載されるモーターは、コンパクトで、精密で、信頼性の高いものでなければなりません。セグメント化されたステータ積層により、高いフィル・ファクターとニーズに合わせた性能を容易に実現できるため、ロボット・ジョイント、サーボ・モータ、その他のアクチュエータに最適です。

再生可能エネルギー・システム

大型の直接駆動式風力タービン発電機は巨大なものになる。巨大な一体型ステーターコアの製造と輸送は、物流上の悪夢である。セグメント化されたアプローチでは、ステーターを管理可能なセクションに分割して製造することができ、製造、輸送、さらには現場での組み立てが簡素化される。Sinoは、このようなグリーン・エネルギー・シナリオのために、大型で精密なセグメントを製造する能力を持っている。

トレードオフとSinoの利点

よく挙げられる主な考慮事項は、単純にシングルピースのコアを扱う場合と比較して、最終的なステーターアセンブリの複雑さが増すことです。ステーターに 分割ステータ積層 非常に高い精度で製造され、アライメントを補助する機能を備えているため、お客様の組立工程のリスクを大幅に軽減します。巻線の自動化、材料の節約、性能の向上など、先行的なメリットは、最新のロボットと治具を使用すれば高度に自動化できる、少し複雑な組み立てをはるかに上回ることがよくあります。

Sinoは未来を築くパートナーです

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ひとつでも当てはまれば、Sinoにご相談ください。私たちの 分割ステータ積層 は、より優れた、よりスマートな、より競争力のある電気モーターの製造を支援します。古い製造方法にとらわれないでください。セグメントを受け入れ、未来を受け入れましょう。

注：プロジェクトをスピードアップするために、ラミネーション・スタックに公差、材質、表面仕上げ、酸化絶縁の必要性の有無、数量などの詳細を表示することができます。

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廃棄物の削減

様々なタイプのモーターに使用可能