Les fabricants qui cherchent à entrer ou à développer leur activité d'électrification se retrouvent souvent à trouver un équilibre entre les exigences de production clés et l'imprévisibilité d'un marché émergent où les normes de bonnes pratiques évoluent encore. Pour relever ces défis, Comau repense l'assemblage du moteur électrique et de la transmission en intégrant pleinement la validation de conception, la vérification de la résine, la préparation / enroulement du rotor et la flexibilité de fabrication multimodèle dans le cadre d'une philosophie opérationnelle fonctionnelle, efficace et polyvalente.
Fort de compétences pionnières en électrification et d'une compréhension à 360 ° de la fabrication automobile, le leader italien de l'automatisation a développé une approche stratégique et directe de l'assemblage du rotor et du stator qui optimise les temps de cycle, élimine les problèmes de compatibilité des résines et peut être facilement intégrée dans les systèmes préexistants. lignes de production.
La méthode commence par une phase de conception entièrement intégrée. Souvent réalisée en ingénierie simultanée avec le client, l'équipe examine les performances et les considérations produit avant d'identifier la combinaison optimale de processus et de technologies pour la nature spécifique du projet. Regardant le moteur électrique architecture évolution, de nombreux constructeurs automobiles ont investi ces dernières années dans des rotors à aimants permanents et des stators en épingle à cheveux. Dans le même temps, les rotors bobinés continuent à occuper une part importante du marché à la fois en raison de leurs performances et parce que le coût de réoutillage d'une ligne existante est souvent nettement inférieur à celui d'investir dans une nouvelle ligne. Un autre avantage du rotor bobiné est son efficacité. Les rotors bobinés permettent une meilleure gestion de l'énergie du fait que le champ magnétique peut être modulé par gestion électronique, alors que le rotor à aimant permanent (PM / IPM) a un champ magnétique fixe.
Lors de la construction d'un rotor à bague collectrice, plusieurs considérations de processus doivent être soigneusement évaluées en fonction de facteurs tels que la conception du moteur et les volumes de production projetés. L'un des points de décision clés concerne les phases d'enroulement électrique et d'imprégnation, qui affectent directement les performances et le cycle de vie du moteur électrique assemblé. Ici, le choix de l'enroulement de la broche, de l'aiguille ou du flyer dépend en grande partie de la comparaison du processus de gestion du fil, de la qualité de l'enroulement et de la hauteur et la largeur des dents du rotor. La première différence réside dans le processus de gestion des fils. Avec l'enroulement de la broche, le fil passe directement à travers un tube de guidage dans la chambre d'enroulement et sur les brides extérieures, qui protègent le fil des dents latérales, avant d'atteindre les brides de stratification. La nature directe de ce processus signifie que le tendeur de fil peut gérer jusqu'à 90% de la tension du fil. L'enroulement de l'aiguille, par contre, nécessite que le fil passe d'abord à travers la tête de l'aiguille, où il est plié à 90 °. Il entre ensuite dans le tube guide-fil où, après un autre coude à 90 °, il passe dans la chambre d'enroulement. Le contrôle de la tension étant compensé par la tête de l'aiguille, le tendeur ne gère qu'environ 60% de la tension finale du fil.
Figure 1: Comau repense le moteur électrique et l'ensemble de transmission
En effet, la tension du fil, l'angle du fil et le rapport entre la hauteur et la largeur des dents sont trois facteurs qui peuvent déterminer l'uniformité de chaque couche de bobine. Lorsque l'on compare les technologies d'enroulement, l'enroulement de broche a tendance à produire une distribution de fil plus uniforme que l'enroulement d'aiguille en raison de son processus d'alimentation en ligne droite. Ceci est en outre facilité par la bonne gestion de la tension et la haute réactivité du tendeur. Comme le fil enroulé par aiguille sort du guide-fil à 90 ° et est déjà soumis à une contrainte, il y a une plus grande possibilité pour l'enroulement de devenir concave. Dans le même temps, le tendeur n'est pas totalement capable de contrôler la tension finale du fil et il y a une possibilité limitée de tirer rapidement le fil en arrière pendant les différentes phases d'enroulement. Ces facteurs contribuent au risque d'enroulement convexe. L'augmentation de la tension du fil peut réduire la distorsion mais augmentera également la valeur ohmique finale.
Une autre considération est la conception mécanique du rotor. Les technologies de broche et d'aiguille nécessitent des paramètres d'espacement légèrement différents, ce qui, dans certains cas, peut favoriser ou éliminer l'une des deux options. Dans le bobinage de broche, l'espace entre les dents doit recevoir à la fois la bride de stratification et le fil lui-même (environ 2.5 mm). L'espace requis pour l'enroulement de l'aiguille est déterminé par l'épaisseur du tube guide-fil. De manière générale, cela signifie qu'il y aura entre 1.4 mm et 3.6 mm d'espace entre les dents.
L'expérience de Comau dans l'électrification nous donne une capacité unique à concevoir des lignes d'assemblage automatisées efficaces, à grand volume pour l'ensemble du processus d'assemblage des moteurs électriques. Nous faisons cela en comparant différentes techniques, en analysant les exigences de performance et en intégrant différentes sans souci plates-formes au sein d’un processus de fabrication entièrement automatisé. De plus, en tant que fournisseur unique, nous harmonisons la collaboration entre les spécialistes, sans souci entreprises et intégrateurs de systèmes pour optimiser l’ensemble du déploiement du programme. Le résultat final de notre offre d’ingénierie clé en main est l’assurance que la production peut être réalisée de la manière la plus efficace possible, avec des coûts réduits, une productivité maximale et une mise sur le marché plus rapide.