Phương pháp tiếp cận sản xuất sáng tạo giúp giảm chi phí và tối ưu hóa thời gian điện khí hóa ra thị trường

Cập nhật: ngày 10 tháng 2023 năm XNUMX

Các nhà sản xuất đang tìm cách gia nhập hoặc mở rộng hoạt động kinh doanh điện khí của họ thường thấy mình phải cân bằng các yêu cầu sản xuất chính với sự không thể đoán trước của thị trường mới nổi, nơi các tiêu chuẩn thực hành tốt nhất vẫn đang phát triển. Để đáp ứng những thách thức này, Comau đang cân nhắc lại việc lắp ráp động cơ điện và bộ truyền động bằng cách tích hợp đầy đủ xác nhận thiết kế, xác minh nhựa, chuẩn bị / cuộn dây rôto và tính linh hoạt trong sản xuất đa mô hình như một phần của triết lý hoạt động chức năng, hiệu quả và linh hoạt.

Được hỗ trợ bởi năng lực tiên phong trong điện khí hóa và hiểu biết 360 ° về sản xuất ô tô, nhà lãnh đạo tự động hóa của Ý đã phát triển một cách tiếp cận chiến lược và đơn giản đối với việc lắp ráp rôto và stato nhằm tối ưu hóa thời gian chu kỳ, loại bỏ các vấn đề tương thích với nhựa và có thể dễ dàng tích hợp trong dây chuyền sản xuất.

Phương pháp bắt đầu với giai đoạn thiết kế tích hợp đầy đủ. Thường được thực hiện trong kỹ thuật đồng thời với khách hàng, nhóm sẽ xem xét hiệu suất và cân nhắc sản phẩm trước khi xác định sự kết hợp tối ưu giữa các quy trình và công nghệ cho bản chất cụ thể của dự án. Nhìn vào động cơ điện kiến trúc nhiều nhà sản xuất ô tô trong những năm gần đây đã đầu tư vào rôto nam châm vĩnh cửu và stato kẹp tóc. Đồng thời, rôto dây quấn tiếp tục chiếm thị phần quan trọng trên thị trường do hiệu suất của chúng và do chi phí trang bị lại dây chuyền hiện có thường ít hơn đáng kể so với đầu tư vào dây chuyền mới. Một ưu điểm khác của rôto quấn là hiệu quả của nó. Các rôto vết thương cho phép quản lý năng lượng tốt hơn do thực tế từ trường có thể được điều chế bằng cách quản lý điện tử, trong khi rôto nam châm vĩnh cửu (PM / IPM) có từ trường cố định.

Khi chế tạo rôto vòng trượt, có một số cân nhắc về quy trình phải được đánh giá cẩn thận dựa trên các yếu tố như thiết kế động cơ và khối lượng sản xuất dự kiến. Một trong những điểm quyết định quan trọng liên quan đến các giai đoạn quấn điện và ngâm tẩm, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất và vòng đời của động cơ điện tử được lắp ráp. Ở đây, việc lựa chọn trục chính, kim hoặc cuộn dây phụ thuộc phần lớn vào việc so sánh quy trình quản lý dây, chất lượng cuộn dây và chiều cao và chiều rộng của răng rôto. Điểm khác biệt đầu tiên nằm ở quy trình quản lý dây. Với việc quấn trục chính, dây sẽ đi thẳng qua một ống dẫn hướng vào buồng quấn và vào các mặt bích bên ngoài, bảo vệ dây khỏi các răng bên, trước khi đến các mặt bích phân lớp. Bản chất trực tiếp của quá trình này có nghĩa là bộ căng dây có thể quản lý đến 90% độ căng của dây. Mặt khác, cuộn kim yêu cầu dây trước tiên phải đi qua đầu kim, nơi nó được uốn 90 °. Sau đó, nó đi vào ống dẫn hướng dây, nơi mà sau khi uốn cong 90 ° nữa, nó sẽ đi vào buồng quấn dây. Vì bộ phận kiểm soát độ căng được bù trừ bởi đầu kim, bộ phận căng chỉ quản lý khoảng 60% độ căng dây cuối cùng.

 

Hình 1: Comau đang suy nghĩ lại về động cơ điện và cụm truyền động

 

Thật vậy, sức căng của dây, góc của dây và tỷ lệ giữa chiều cao và chiều rộng của các răng là ba yếu tố có thể xác định độ đồng đều của mỗi lớp cuộn dây. Khi so sánh các công nghệ quấn dây, dây quấn trục chính có xu hướng tạo ra sự phân bố dây đồng đều hơn so với dây quấn kim do quá trình nạp đường thẳng của nó. Điều này được hỗ trợ thêm bởi việc quản lý lực căng tốt và khả năng phản ứng cao của bộ căng. Khi dây quấn kim ra khỏi thanh dẫn dây ở góc 90 ° và đã chịu ứng suất, có nhiều khả năng dây quấn bị lõm hơn. Đồng thời, bộ phận căng dây không hoàn toàn có thể kiểm soát độ căng dây cuối cùng và có khả năng bị hạn chế để nhanh chóng kéo dây trở lại trong các giai đoạn cuộn dây khác nhau. Những yếu tố này góp phần vào rủi ro của cuộn dây lồi. Tăng độ căng của dây có thể làm giảm độ méo nhưng cũng sẽ làm tăng giá trị Ohmic cuối cùng.

Một yếu tố khác được xem xét là thiết kế cơ khí của rôto. Công nghệ trục chính và kim yêu cầu các thông số khoảng cách hơi khác nhau, trong một số trường hợp có thể ưu tiên hoặc loại bỏ một trong hai tùy chọn. Trong cuộn dây trục chính, không gian giữa các răng cần phải chứa cả mặt bích phân lớp và bản thân dây (khoảng 2.5 mm). Không gian cần thiết cho cuộn dây kim được xác định bởi độ dày của ống dẫn hướng dây. Nói chung, điều này có nghĩa là sẽ có khoảng từ 1.4 mm đến 3.6 mm giữa các răng.

Kinh nghiệm của Comau trong lĩnh vực điện khí hóa mang lại cho chúng tôi khả năng độc đáo trong việc thiết kế các dây chuyền lắp ráp tự động, khối lượng lớn, hiệu quả cho toàn bộ quy trình lắp ráp động cơ điện tử. Chúng tôi thực hiện điều này bằng cách so sánh các kỹ thuật khác nhau, phân tích các yêu cầu về hiệu suất và tích hợp các quyền sở hữu độc quyền khác nhau công nghệ nền tảng trong một quy trình sản xuất hoàn toàn tự động. Hơn nữa, với tư cách là nhà cung cấp nguồn duy nhất, chúng tôi hài hòa sự hợp tác giữa các chuyên gia, công nghệ các công ty và nhà tích hợp hệ thống để tối ưu hóa toàn bộ quá trình triển khai chương trình. Kết quả cuối cùng của việc cung cấp kỹ thuật chìa khóa trao tay của chúng tôi là đảm bảo rằng việc sản xuất có thể được thực hiện theo cách hiệu quả nhất có thể, với chi phí giảm, năng suất tối đa và thời gian đưa ra thị trường nhanh hơn.