Fabrikant van gesegmenteerde statorlaminaatstapels

Op Sino, weten we de constante behoefte aan betere efficiëntie, meer vermogen in een kleiner formaat, en gemakkelijker productie in de elektromotor wereld. Als een top Chinese motor lamineren maker, zijn we een leider in het leveren van nieuwe oplossingen die de veranderende behoeften van motorfabrikanten overal voldoen. Onze vaardigheid in Gesegmenteerde statorlamellen is een belangrijke stap voorwaarts, die de manier waarop elektromotoren worden ontworpen, gemaakt en hoe goed ze werken volledig verandert.

Inleiding tot gesegmenteerde statorlamellen

Gesegmenteerde statorlamellen zijn een nieuwe manier om de statorkern van een elektromotor te bouwen. In tegenstelling tot de gebruikelijke lamineringen met volledige ringendie zijn uitgestanst als één massieve ring, gesegmenteerde stators zijn opgebouwd uit afzonderlijke, gebogen stukken. Elk stuk, meestal gemaakt van op elkaar gestapelde dunne, gecoate platen elektrisch staal, is zorgvuldig ontworpen om de beste magnetische resultaten te krijgen en verspilling van energie te beperken. Deze afzonderlijke stukken worden vervolgens met grote nauwkeurigheid samengevoegd tot de volledige statorkern, waarbij vaak gebruik wordt gemaakt van slimme in elkaar grijpende of zwaluwstaartverbindingen voor een sterke mechanische ondersteuning.

Materiaalverspilling verminderen

Wanneer we bij Sino gesegmenteerde statorlaminatiesstempelen we kleinere, vaak geometrisch eenvoudigere, afzonderlijke stukken. Hierdoor kunnen deze vormen veel efficiënter op de staalplaat worden genest. Deze vermindering in schroot is niet triviaal, maar kan behoorlijk significant zijn en uw materiaalkosten direct verlagen. Dat is een directe stimulans voor uw bedrijfsresultaten en een knipoog naar duurzamere productie. We hebben gezien dat klanten in de apparatensector, die voortdurend vechten tegen krappe marges, dit voordeel bijzonder aantrekkelijk vinden.

Gebruik in veel verschillende motortypen

Sino's gesegmenteerde lamineringen zijn ontworpen om te werken met een brede waaier aan motortypes en lay-outs:

Machines met radiale flux: Het meest voorkomende motortype, waarbij het magnetische veld vanuit het midden naar buiten stroomt. Gesegmenteerde ontwerpen in deze motoren maken het gemakkelijker om wikkelingen toe te voegen en warmte te beheren.
Axiale fluxmachines: Motoren waarbij het magnetische veld langs de as van de motor stroomt (van voor naar achter). Gesegmenteerde stators zijn hier bijzonder nuttig, omdat ze een hoog vermogen in een klein pakket mogelijk maken.
Synchrone machines met permanente magneet (PMSM's): Haal grote voordelen uit gesegmenteerde stators omdat ze meer koper in de gleuven toelaten (hogere gleufvulfactoren), minder energieverlies in de kern en een betere warmtehuishouding. Dit is belangrijk voor EV-motoren en krachtige industriële machines.
Synchrone reluctantiemachines (SynRM's): Gesegmenteerde ontwerpen kunnen de magnetische saliëntieverhouding verbeteren, waardoor de motor meer koppel en een hoger rendement heeft.

De juiste manier kiezen om de stator te segmenteren is een zeer belangrijke ontwerpkeuze. Het hangt af van zaken als de grootte van de motor, de draaisnelheid, hoeveel vermogen hij moet produceren en hoeveel er gemaakt zullen worden. Het engineeringteam van Sino werkt nauw samen met onze klanten om het beste lamineerontwerp te vinden, zodat de gekozen lay-out topprestaties levert en gemakkelijk te maken is.

Een complex proces vereenvoudigen

Iedereen die wel eens met motorfabricage te maken heeft gehad, weet dat het wikkelen van koperen spoelen in de smalle gleuven van een conventionele, massieve statorkern een heel karwei kan zijn. Het is vaak een lastig, arbeidsintensief karwei, vooral als je een hoge koperinhoudsfactor nastreeft. Een hoge vulfactor betekent dat je zoveel mogelijk koper in die gleuven stopt, wat cruciaal is voor het verlagen van de elektrische weerstand en het verhogen van de motorefficiëntie. Proberen dit te bereiken in een stator uit één stuk met gesloten gleuven is als een naald in het donker inrijgen met handschoenen aan.

Ga naar gesegmenteerde statorlaminaties. Omdat je vaak te maken hebt met afzonderlijke tanden of segmenten voor Als ze in de volledige stator worden samengevoegd, wordt het wikkelproces veel eenvoudiger. Veel gesegmenteerde ontwerpen maken gebruik van open sleuven of maken "tandwikkeling" mogelijk (ook bekend als geconcentreerd wikkelen), waarbij spoelen rechtstreeks op afzonderlijke statorelementen worden gewikkeld. Deze ongekende toegang maakt het mogelijk:

Hogere koperopvulfactoren

Sino levert laminaten die precies zijn ontworpen om deze geavanceerde wikkelmethoden te ondersteunen, zodat de segmenten perfect in elkaar passen na uw vereenvoudigde wikkelproces.

Automatiseringsvriendelijkheid

Het wikkelen van afzonderlijke segmenten is veel gemakkelijker te automatiseren dan het wikkelen van een complexe, volumineuze kern uit één stuk. Dit kan de arbeidskosten verlagen en de consistentie verbeteren.

Kortere eindverbindingen

De delen van de spoel die buiten de actieve statorsleuven lopen (de eindwikkelingen) dragen niet bij aan de koppelproductie, maar wel aan weerstand en koperverlies. Geconcentreerde wikkelingen op segmenten leiden natuurlijk tot kortere eindwikkelingen. Minder inactief koper betekent minder I²R-verliezen en, je raadt het al, een beter rendement.

Moderne productiemethoden

Sino's fabrieken hebben de nieuwste technologie om te maken, monteren en passen gesegmenteerde statorkernen nauwkeurig.

Precisiestansen en oppervlaktebehandelingen

Onze stanslijnen zijn gemaakt voor de hoge nauwkeurigheid die nodig is voor gesegmenteerde lamineringen. We gebruiken ook moderne oppervlaktebehandelingen, zoals droge smeermiddelen (bijvoorbeeld coatings op basis van molybdeendisulfide) en microtextuur. Deze behandelingen, getest door bedrijven als Bosch en Siemens, verminderen de wrijving tijdens de assemblage, verminderen scherpe randen en maken de gesegmenteerde stapels sterker. Ze zorgen er ook voor dat de isolatie beter hecht en verkleinen de kans dat lagen van elkaar loslaten bij verhitting en afkoeling.

Geautomatiseerde assemblage en integratie

Samenstellen gesegmenteerde stators is een lastige klus die heel nauwkeurig moet zijn. Sino gebruikt en blijft investeren in geavanceerde automatisering:

Geautomatiseerde assemblagesystemen met robots: We gebruiken meerassige robots met krachtkoppelsensoren en hoogwaardige vision-systemen om dingen uit te lijnen met een foutmarge van minder dan 0,1 mm. Deze systemen kunnen een grote hoeveelheid werk aan, met kwaliteitscontroles tijdens het proces waarbij gebruik wordt gemaakt van machine learning om defecten te vinden.
Precisie-uitlijning en -klemming: Onze assemblagestations bevatten speciale gereedschappen die de onderdelen actief uitlijnen met behulp van piëzo-elektrische actuatoren en lasersystemen om de ruimte tussen de segmenten kleiner dan 30 micron te houden. Live feedbacklussen passen de klemdruk en -positie aan, waardoor de totale uitlijnfout wordt verminderd en er minder magnetische energie verloren gaat.
Segmentinterconnectie en -verbinding: Verbindingstechnieken die ter plekke worden uitgevoerd, zoals laserlassen en ultrasoon lassen, worden steeds vaker gebruikt om statorsegmenten te verbinden. Deze methoden zijn zeer snel (minder dan 2 seconden per verbinding) en creëren verbindingen met een zeer lage elektrische weerstand (minder dan 10 µΩ), wat essentieel is voor e-motoren met hoog rendement. We gebruiken ook geautomatiseerde lijmdispensers voor een mix van mechanisch en chemisch lijmen.
Visiegestuurde kwaliteitsborging: Inline vision-systemen die gebruikmaken van deep learning zijn een normaal onderdeel van het controleren van de segmentrichting, het meten van spleten en het vinden van defecten. Deze systemen hebben een zeer laag percentage gemiste problemen (minder dan 0,5%) en kunnen minuscule scheurtjes of isolatiefouten tot 20 micron detecteren, zodat ze meteen kunnen worden hersteld of verwijderd.
Flexibele, modulaire assemblagelijnen: Onze productielijnen zijn flexibel ontworpen, zodat we snel kunnen schakelen tussen verschillende segmenten en vormen. Deze flexibiliteit helpt ons om zowel grootschalige autoproductie als kleinschaliger, gevarieerder gebruik, zoals in de ruimtevaart of speciale motoren, te ondersteunen.

Onze gesegmenteerde stator lamineerproducten

Belangrijke materiaalkeuzes

Elektrische staalsoorten

De basisbouwsteen van elke goede stator is het elektrische staal. Voor gesegmenteerde statorontwerpen hebben bepaalde types de voorkeur vanwege hun magnetische kwaliteiten en omdat ze goed werken voor complexe vormen:

Niet-korrelgeoriënteerd (NGO) elektrisch staal: Deze staalsoorten, vooral die met een dikte van 0,20-0,35 mm, worden meestal gebruikt. Hun magnetische eigenschappen zijn hetzelfde in alle richtingen, wat essentieel is voor de complexe, multidirectionele magnetische paden die deel uitmaken van gesegmenteerde ontwerpen. Sino krijgt speciale NGO-kwaliteiten (zoals M235-35A, NO20) van grote leveranciers. Deze bieden een zeer laag energieverlies (zo laag als 1,2-1,5 W/kg bij 1,5 T/50 Hz). Dit is nodig om de hoge efficiëntie te bereiken die elektrische auto's en moderne industriële machines vereisen.
Elektrisch staal met hoog siliciumgehalte: Staal met tot 3,2% silicium wordt steeds meer gebruikt om de elektrische weerstand te verhogen, wat wervelstroomverliezen vermindert. Hoewel ze geweldige magnetische prestaties hebben, maakt meer silicium het staal minder flexibel, wat moeilijk kan zijn voor het nauwkeurig stempelen en in elkaar grijpen dat nodig is in gesegmenteerde ontwerpen. De geavanceerde stempelgereedschappen van Sino zijn ingesteld om goed te werken met deze materialen.
Amorfe en nanokristallijne legeringen: Voor extreem laag energieverlies in de kern, vooral bij hoogfrequent gebruik, amorf (op ijzerbasis, zoals Metglas 2605SA1) en nanokristallijn (zoals VITROPERM 500F) worden getest in gesegmenteerde statorprototypes. Deze materialen vertonen extreem lage kernverliezen (zo laag als 0,2-0,4 W/kg bij 1,5 T/50 Hz). Op dit moment zijn ze bros en moeilijk te bewerken (bijv. lasersnijden, stapelen), wat het gebruik in massaproductie beperkt, maar Sino werkt actief aan manieren om deze geavanceerde materialen in de toekomst te gebruiken.

Inter-Laminaire Isolatie

Goede isolatie tussen de staalplaten is erg belangrijk om wervelstromen tegen te houden en ervoor te zorgen dat de motor lang meegaat.

C5 Organische coatings: Vaak gebruikt voor gesegmenteerde lamineringenC5 organische coatings (zoals Backlack van Henkel, C5 van Cogent) bieden goede elektrische isolatie (>800 V), kunnen in een dunne laag worden aangebracht (<5 μm) en kunnen vele malen worden verwarmd en gekoeld.
Elektroforetische Depositie (EPD): Methoden zoals EPD, ontwikkeld door bedrijven als Aisin Seiki en Voestalpine, creëren gelijkmatige isolatielagen zonder kleine gaatjes. Dit vermindert wervelstromen tussen de lagen en verbetert de betrouwbaarheid op lange termijn.
Warmtestroom en isolatie in evenwicht brengen: Sino begrijpt de belangrijke balans tussen een hoge elektrische weerstand en voldoende vermogen om warmte door te laten. We kijken naar nieuwe isolatiesystemen (zoals anorganisch-organische hybriden, sol-gel coatings) om de beste balans te vinden. Het isovac® isolatiesysteem van Voestalpine zegt bijvoorbeeld dat het 20% beter warmte doorlaat dan gewone organische coatings, een belangrijk punt voor gesegmenteerde statoren met een hoog vermogen.
Isolatiematerialen voor hoge temperaturen: Voor zware werkomstandigheden, zoals in de ruimtevaart en krachtige EV's, is Sino klaar om nieuwe isolatie op basis van polyimide en keramiek voor hoge temperaturen te gebruiken, die kunnen werken bij temperaturen boven 250 °C.

Prestaties verbeteren

De voordelen van gesegmenteerde statorlaminaties direct vertalen in superieure motorprestaties.

Verbeterde efficiëntie

Zoals we al aanstipten, betekenen hogere kopervulfactoren en kortere eindwikkelingen lagere weerstandsverliezen (I²R-verliezen). Minder energie verspild als warmte betekent meer energie die nuttig werk doet. Dit is niet slechts een marginale winst; het kan het verschil zijn dat uw product in een hogere energie-efficiëntieklasse brengt.

Verbeterd thermisch beheer

Hitte is de vijand van veel elektrische componenten, waaronder motoren. Gesegmenteerde ontwerpen bieden inherent betere thermische banen. Soms kunnen de kleine openingen tussen de segmenten (als ze magnetisch niet nadelig zijn) zelfs helpen bij lucht- of vloeistofkoeling. Bovendien kunnen de wikkelingen compacter en efficiënter zijn, waardoor ze minder warmte genereren.

Hogere vermogensdichtheid

Wil je meer vermogen uit een kleiner pakket? Of hetzelfde vermogen uit een aanzienlijk lichtere motor? Gesegmenteerde stators helpen je daarbij. De verbeterde kopervulling en verminderde verliezen betekenen dat je meer stroom kunt doorvoeren voor een gegeven grootte, of hetzelfde koppel kunt bereiken met een fysiek kleinere motor. Dit is goud waard in scenario's zoals draagbaar elektrisch gereedschap, elektrische fietsen of elke andere toepassing waar ruimte en gewicht beperkt zijn.

Invloed op motorgevoel en -geluid

Naast een betere efficiëntie en meer vermogen, gesegmenteerde stators ook andere belangrijke motoreigenschappen verbeteren:

Cogging koppel en koppelrimpel: Gegevens uit de praktijk laten zien dat gesegmenteerde statorsvooral bij gebruik met geconcentreerde wikkelingen met een fractionele sleuf, kan het volgende verminderen coggingkoppel tot 40% in vergelijking met oudere ontwerpen. Terwijl de verkeerde segmentatie de koppelrimpelDe slimme ontwerpen van Sino verminderen dit risico door zorgvuldige vormgeving en nauwkeurige assemblage.
Akoestische ruisonderdrukking: Uit gegevens blijkt dat gesegmenteerde statorontwerpen de geluidsniveaus van industriële inductiemotoren met 3-5 dB(A) kunnen verlagen. Dit komt doordat ze de paden scheiden waarlangs trillingen zich verplaatsen en trillingen bij bepaalde frequenties kunnen verminderen. Zorgvuldige klemming van de segmenten en harsvulling kunnen NVH (lawaai, trillingen, ruwheid) verder verminderen met 8 dB, waardoor ze net zo goed presteren als eendelige ontwerpen.

Mechanische sterkte en betrouwbaarheid

mechanisch sterk:

Vermoeidheidsduur: Het gebruik van geavanceerde lijmen en slimme in elkaar grijpende vormen kan helpen voorkomen dat vermoeidheidsscheuren ontstaan, waardoor het onderdeel 1,5 tot 2 keer langer meegaat bij gebruik op hoge snelheid (tot 20.000 tpm).
Tolerantiecontrole: De geautomatiseerde assemblagelijnen van Sino houden zeer nauwkeurige metingen bij tijdens de productie. Het is aangetoond dat verschillen van meer dan 50 μm in de lijn van de segmenten plaatselijke oververhitting kunnen veroorzaken en het onderdeel minder sterk kunnen maken, wat aantoont waarom onze strenge kwaliteitscontrole zo belangrijk is.

Oplossingen op maat & ontwerpflexibiliteit

De modulaire aard van gesegmenteerde stators opent een speeltuin voor motorontwerpers.

Modulariteit: U kunt potentieel motorfamilies ontwerpen met verschillende stapellengtes of zelfs pooltellingen door gemeenschappelijke segmentontwerpen te gebruiken, wat uw inventaris en ontwerpproces stroomlijnt.
Fouttolerantie: Voor bepaalde kritieke toepassingen zorgen sommige gesegmenteerde ontwerpen voor een betere fysieke en magnetische isolatie tussen de fasen. Dit betekent dat de kans kleiner is dat een fout in één fase zich verspreidt en de hele motor lamlegt - een enorm voordeel in de ruimtevaart of kritieke industriële machines.
Materiaalcombinaties: Hoewel segmentatie minder gebruikelijk is, kan het zelfs de deur openen naar het gebruik van verschillende materiaalkwaliteiten voor verschillende delen van de stator als een specifieke, ongebruikelijke prestatie-eigenschap werd nagestreefd.

Bij Sino bieden we niet alleen kant-en-klare oplossingen. We werken met u samen om uw specifieke motorontwerp en prestatiedoelen te begrijpen. Onze expertise in de productie gesegmenteerde statorlaminaties betekent dat we segmenten kunnen produceren met de precieze geometrie, materiaaleigenschappen en krappe toleranties die uw innovatieve ontwerpen vereisen.

Traditionele versus Sino's gesegmenteerde aanpak

Om het kristalhelder te maken, lees je hier hoe gesegmenteerde statorlaminaties van Sino het opnemen tegen de oude garde:

Functie	Conventionele stator (uit één stuk)	Sino's gesegmenteerde statorlamellen	Bron/Redenering & Waarde van Sino
Materiaalgebruik	Lager (aanzienlijke schroot in het midden)	Hoger (efficiënt nesten van segmenten)	Algemeen fabricageprincipe; bevestigd door industriële studies (bijv. E. Bostanci et al. over fabricage). Sino's precisiestansen maximaliseert dit.
Wikkelproces	Complexer, vaak handmatig of semi-automatisch	Eenvoudiger kan volledig worden geautomatiseerd voor veel ontwerpen	Algemeen erkend (Hendershot & Miller, "Design of Brushless Permanent-Magnet Motors"). Sino laminaten zijn ontworpen om gemakkelijk te wikkelen.
Koper Vul Factor	Typisch 40-60%	Kan 70-80% overschrijden met geconcentreerde wikkelingen	Onderzoek zoals dat van F. Parasiliti et al. (2005) naar "geconcentreerde wikkelingen met hoge vulfactor". Sino segmenten maken dit mogelijk.
Lengte eindwikkeling	Over het algemeen langer	Kan aanzienlijk korter zijn	Een direct resultaat van geconcentreerde wikkelingen. Minder verspild koper.
Thermische prestaties	Kan een uitdaging zijn	Vaak verbeterd door wikkeling/ontwerp	Betere warmteafvoerwegen, lagere intrinsieke verliezen.
Vermogensdichtheid	Standaard	Potentieel hoger	Bereikbaar door betere vulfactoren en thermische prestaties.
Ontwerpflexibiliteit	Meer beperkingen	Grotere modulariteit en ontwerpmogelijkheden	Maakt nieuwe configuraties en mogelijk eenvoudiger schalen van motorfamilies mogelijk. Sino ondersteunt aangepaste segmentontwerpen.
Montage	Eenvoudiger hanteren van kern uit één stuk	Complexere assemblage van meerdere onderdelen	Dit is een afweging, maar de voordelen van het wikkelen wegen hier vaak tegenop. De onderdelen met hoge tolerantie van de Sino zorgen voor een soepele assemblage.
Magnetische gaten tussen segmenten	Geen (vaste kern)	Kleine openingen vereisen zorgvuldig ontwerp en productie	Een belangrijke overweging. De precisie van Sino minimaliseert deze hiaten en hun impact. Onderzoek van N. Bianchi & S. Bolognani gaat vaak in op segmentatie-ontwerpcriteria.

Tabelinformatie samengesteld op basis van algemene bevindingen in de literatuur over het ontwerp van elektromotoren en de productie-expertise van Sino.

Sino's onwrikbare toewijding aan kwaliteit

De prestaties van een gesegmenteerde stator hangt af van de precisie van zijn componenten. Als de tussenruimtes tussen de segmenten niet nauwkeurig worden gecontroleerd, kunnen ze inderdaad ongewenste magnetische reluctantie (weerstand tegen magnetische flux) of zelfs plaatselijke wervelstromen introduceren, die mogelijk knagen aan de prestatiewinst. Daarom zijn we bij Sino geobsedeerd door:

Strenge toleranties

Onze geavanceerde stans- en productieprocessen zorgen ervoor dat elk segment met uitzonderlijke maatnauwkeurigheid wordt geproduceerd. Dit betekent dat wanneer je ze monteert, ze precies in elkaar passen, waardoor luchtlekken tot een minimum worden beperkt.

Materiaal uitmuntendheid

We maken gebruik van hoogwaardige elektrische staalsoorten die specifiek zijn gekozen vanwege hun magnetische eigenschappen en geschiktheid voor de operationele eisen van uw motor. Onze materiaalkennis helpt bij het beperken van mogelijke negatieve effecten van segmentatie.

In elkaar grijpende functies

Voor veel ontwerpen kunnen we vergrendelingskenmerken (zoals zwaluwstaarten of andere vormen met spiebanen) in de lamineringen zelf inbouwen. Deze zorgen niet alleen voor een precieze uitlijning tijdens de assemblage, maar vergroten ook de mechanische robuustheid van de uiteindelijke statorkern.

Oppervlakteafwerking en braamcontrole

Zuiver gesneden laminaten met minimale bramen zijn cruciaal voor een goede stapeling, minder wervelstroomverliezen en elektrische isolatie-integriteit. De processen van Sino zijn daarop gericht.

Waar de gesegmenteerde stators van Sino werkelijk in uitblinken

De schoonheid van gesegmenteerde statorlaminaties is hun veelzijdigheid. Als je een motor nodig hebt die de grenzen opzoekt van prestaties, efficiëntie of compactheid, dan is de kans groot dat een gesegmenteerd ontwerp, gebouwd met topkwaliteit laminaten van Sino, jouw antwoord is.

De afwegingen en hoe Sino helpt

De belangrijkste overweging die vaak wordt genoemd, is de grotere complexiteit van de uiteindelijke statorassemblage in vergelijking met het hanteren van een kern uit één stuk. Door gesegmenteerde statorlaminaties vervaardigd met een uitzonderlijk hoge precisie, met functies die helpen bij het uitlijnen, verlagen we de risico's van uw assemblageproces aanzienlijk. De voordelen op het gebied van wikkelautomatisering, materiaalbesparing en prestatiewinst wegen vaak ruimschoots op tegen de iets meer gecompliceerde assemblage, die zelf weer in hoge mate geautomatiseerd kan worden met moderne robotica en opspansystemen.

Sino is uw partner in het bouwen van de toekomst

Ben je op zoek naar:

De efficiëntie van je motor verhogen?
De vermogensdichtheid verhogen?
De productiekosten verlagen door materiaalbesparing en wikkelautomatisering?
Flexibelere en modulaire motorontwerpen verkennen?

Als een van deze dingen waar is, is het tijd om met Sino te praten. Laat onze expertise in gesegmenteerde statorlaminaties helpen u betere, slimmere en competitievere elektromotoren te bouwen. Laat oude productiemethoden u niet tegenhouden. Omarm de segmenten, omarm de toekomst.

Opmerking: Om je project te versnellen kun je lamineerstapels labelen met details zoals tolerantie, materiaal, oppervlakteafwerking, of geoxideerde isolatie nodig is of niet, hoeveelheid en meer.

Fabrikant van gesegmenteerde statorlaminaatstapels

Inleiding tot gesegmenteerde statorlamellen

Materiaalverspilling verminderen

Gebruik in veel verschillende motortypen