A kötőhuzal kritikus funkciói a NEV vontatómotorokban

A New Energy Vehicle (NEV) vontatómotorok nagy igénybevételnek kitett környezetében a kötőhuzal (más néven fűzőzsinór vagy állórész-kötöző) szolgál az állórész tekercseinek elsődleges mechanikai stabilizátoraként. Az állandó fordulatszámon működő ipari motorokkal ellentétben a NEV motorok gyors gyorsulást, nagyfrekvenciás rezgéseket és jelentős centrifugális erőket tapasztalnak. A kötőhuzal biztosítja, hogy a végtekercsek – a réztekercsek azon része, amely túlnyúlik az állórész magján – mozdulatlanok maradnak. Ez a mozdulatlanság döntő fontosságú, mert a vezetékek működés közbeni bármilyen mikromozgása súrlódás okozta szigeteléskopáshoz vezethet, ami végül fázis-fáziszárlatot vagy földelési hibákat okozhat.

Ezenkívül a kötőhuzal létfontosságú szerepet játszik a hőkezelésben. A tekercsköteg szoros rögzítésével megszünteti az egyes vezetékek közötti légréseket, ami javítja a másodlagos szigetelőgyanták vagy lakkok hatékonyságát az impregnálási folyamat során. Ez a sűrű tömítés javítja a tekercsfej hővezető képességét, lehetővé téve a nagy áramsűrűség által termelt hő hatékonyabb elvezetését a motorházon vagy a hűtőköpenyen keresztül.

Speciális anyagok és termikus osztályozás

Az anyagok kiválasztása a Új energiájú jármű motorkötő huzal a jármű hajtásláncának hő- és kémiai követelményei szabályozzák. A szabványos ipari anyagok gyakran meghibásodnak a NEV-ekben a magas üzemi hőmérséklet miatt, amely elérheti a 180°C és 200°C közötti csúcsokat (H vagy N osztályú szigetelés). A modern kötőhuzalokat jellemzően nagy szilárdságú szintetikus szálakból készítik, amelyek egyensúlyt biztosítanak a szakítószilárdság és a hőstabilitás között.

Általános kötőhuzal-anyagok

• Poliészter (PET): Gyakran használják F osztályú (155°C) alkalmazásokban. Költséghatékony és jó zsugorodási tulajdonságokat biztosít, ami elősegíti a kötés szorosabbá tételét a kikeményedési folyamat során.

• Aramid (Nomex/Kevlar): Nagy teljesítményű H osztályú (180°C) motorokhoz használható. Az aramid szálak kiváló hőállóságot biztosítanak, és nem olvadnak meg, így magas biztonsági ráhagyást biztosítanak túlnyomatékos körülmények esetén.

• Üvegszálas szalagok: Gyakran használják nagyméretű EV-motorokban vagy buszmotorokban, ahol a mechanikai merevség az elsődleges. Kiváló vegyszerállósággal rendelkezik a motorolajokkal és hűtőfolyadékokkal szemben.

• Hőre zsugorodó zsinórok: Ezeket a speciális zsinórokat úgy tervezték, hogy bizonyos százalékkal (általában 5–10%-kal) zsugorodjanak, amikor hőhatásnak vannak kitéve a szárítókemencében, automatikusan növelve a tekercsek feszültségét.

Műszaki adatok és összehasonlító táblázat

Amikor a mérnökök kötőhuzalt választanak egy új motorplatformhoz, értékelniük kell a szakítószilárdságot, a zsugorodási sebességet és az impregnáló gyantákkal való kompatibilitást. Az alábbi táblázat a NEV-iparban használt kötőanyagok jellemző tulajdonságait hasonlítja össze.

Az állórész-kötés és -fűzés legjobb gyakorlatai

A kötőhuzal alkalmazása egy precíziós folyamat, amely a kézi fűzéstől a teljesen automatizált CNC állomásfűzésig fejlődött. A NEV-gyártók számára az állandó feszültség fenntartása a legkritikusabb paraméter ebben a folyamatban.

Kulcsfontosságú megvalósítási tényezők

• Feszültségszabályozás: A kötözőhuzalt állandó feszültséggel kell felhordani, hogy biztosítsa a tekercsfej egyenletes összenyomódását. Az alulfeszítés vibrációhoz vezet, míg a túlfeszítés belevághat az elsődleges huzalzománcba.

• Csomóbiztonság: Az automata fűzésnél a "záröltést" vagy speciális csomókat kell használni annak biztosítására, hogy a fűzés ne bomlik ki, ha a huzal egy része megsérül.

• Ólomhuzal rögzítése: A kötőhuzalt gyakran használják a nagy átmérőjű vezetékek (kimeneti kábelek) rögzítésére az állórész testéhez. Ez megakadályozza, hogy a forrasztási kötések vagy kivezetések a jármű mozgása miatti kifáradásától meghibásodjanak.

• Gyanta kompatibilitás: Elengedhetetlen annak biztosítása, hogy a kötőhuzal felülete (például viaszos vagy olajos kezelések) ne akadályozza a Trickle vagy VPI (vákuumnyomásos impregnálás) gyanta tapadását.

Jövőbeni trendek az elektromos motorok stabilizálásában

Ahogy az ipar a 800 V-os architektúrák és a magasabb fordulatszámú motorok felé (20 000 RPM felett) tolódik el, a kötözőhuzalokra vonatkozó követelmények még szigorúbbá válnak. Elmozdulást látunk a „gyantában gazdag” fűzőszalagok felé, amelyek saját ragasztót hordoznak, valamint szénszál-erősítésű zsinórokat az ultra-nagy sebességű rotorokhoz. Ezek az újítások célja a végtekercsek tömegének csökkentése, miközben rendkívüli merevséget biztosítanak az elektromágneses túlfeszültség hatására bekövetkező deformáció megelőzéséhez.