انتقال جهانی به سمت تحرک الکتریکی فقط یک روند نیست؛ این یک تغییر پارادایم در حمل و نقل، انرژی و تولید است.در قلب هر وسیله نقلیه الکتریکی (EV) موتور کششی قرار دارد، و عملکرد، کارایی و قابلیت اطمینان این چرخ دنده موتور در یک فرآیند تولیدی حیاتی: پیچ و تاب استاتور.یک ماشین پیچ و خم استاتور تخصصی برای موتورهای EV تبدیل به محور خطوط تولید مدرن برقی شده استبه عنوان سازندگان خودرو به دنبال چگالي قدرت بالاتري، محدوده ي گسترده تر و کاهش هزینه ها هستند، تکنولوژي داخل اين ماشين ها با سرعت شگفت انگيزي تکامل يافته است.این مقاله بررسی می کند که چگونه ماشین های پیچ و خم استاتور به طور خاص برای موتورهای EV طراحی شده اند تولید خودرو را تغییر می دهند، چه چالش های فنی را برطرف می کنند و چرا برای نسل بعدی وسایل نقلیه الکتریکی ضروری هستند.
بر خلاف موتورهای صنعتی معمولی، موتورهای کششی EV در شرایط شدید کار می کنند. آنها باید در سرعت های پایین برای شتاب، عملکرد در سرعت های بزرگراه را حفظ کنند،و مقاومت در برابر چرخه گرمایی مکررپیچیدگی استاتور در این موتورها اغلب از سیم مس مستطیل صاف استفاده می کند که معمولاً به عنوان پیچیدگی بالش یا میله شناخته می شود به جای سیم مغناطیسی کلاسیک.این طراحی به طور قابل توجهی بالاتر فاکتورهای پر کردن سوراخ را به دست می آورد، اغلب بیش از 70٪ است که به طور مستقیم هدایت حرارتی و تراکم قدرت را بهبود می بخشد.و اتصال این پیچ های سخت به یک کلاس کاملا جدید از دستگاه های پیچ و خم استاتور نیاز دارد.
یک دستگاه پیچ و خم استاتور مدرن EV چندین ایستگاه خودکار را ادغام می کند: صاف کردن و برش سیم، جدا کردن لیزر عایق، خم کردن دو بعدی و سه بعدی بالش ها،قرار دادن دقیق در اسلات های استاتور، پیچاندن انتهای باز، و در نهایت لیزر یا جوش TIG.کل فرآیند باید با دقت سطح میکروم انجام شود تا از آسیب عایق جلوگیری شود و مقاومت الکتریکی ثابت در تمام مسیرهای موازی تضمین شودماشین پیچ و خم تبدیل به یک سمفونی سازمانی از رباتیک، سیستم های بینایی و کنترل کیفیت در زمان واقعی می شود.
برای پاسخگویی به زمان تولید که اغلب کمتر از 60 ثانیه در هر استاتور است، سازندگان تجهیزات سیستم های انتقال خطی چند مرحله ای را توسعه داده اند.یک خط معمولی با یک سلول شکل گیری پیچ مو شروع می شود که در آن سیم های مس پیش برش شده به شکل U خم می شوندسپس دستگاه پیچ و خم استاتور از یک ابزار ورودی بسیار تخصصی استفاده می کند که به آرامی صدها پیچ مو را در هسته استاتور قرار می دهد بدون اینکه پوشه های سوراخ را خراش دهد.واحد پیچ و خم هر جفت پین را برای ایجاد الگوی پیچ و خم نهایی درست می چرخاندماشین های پیشرفته از ابزار محرک سرو با بازخورد گشتاور استفاده می کنند تا هر گونه مقاومت ناهنجاری را در طول پیچیدن تشخیص دهند و بلافاصله نقص های بالقوه را نشان دهند.
بازرسی بینایی نقش محوری ای دارد. دوربین هایی با الگوریتم های یادگیری عمیق موقعیت هر پیچ مو را پس از قرار دادن و پیچاندن تأیید می کنند.اطمینان از اینکه فاصله بین سیم های مجاور با الزامات سختگیرانه برای فاصله خزیدن مطابقت دارددستگاه پیچ و خم استاتور نتایج این بازرسی را به ایستگاه جوش رسانی می کند و به آن امکان می دهد پارامترهای جوش را در هر مفصل تنظیم کند.این کنترل حلقه بسته برای دستیابی به کیفیت صفر نقص که OEM های خودرو تقاضا می کنند ضروری است.
هر ميلي متر شکاف هوا در سوراخ استاتور به فقدان پتانسیل مغناطيسي منجر ميشهیک دستگاه پیچ و خم استاتور دقیق که به طور مداوم با تکنولوژی پیچ مو، یک فاکتور پر کردن سوراخ بیش از 65٪ را به دست می آورد، می تواند از دست دادن مس را تا 20٪ در مقایسه با یک استاتور سیم گرد تصادفی کاهش دهداین افزایش بهره وری به طور مستقیم محدوده رانندگی خودرو را بدون افزایش اندازه باتری افزایش می دهد، که یک عامل حیاتی برای تولیدکنندگان خودرو در مدیریت هزینه و وزن است.
علاوه بر این، پیچیدگی های پایانی تقارن ساز تولید شده توسط ماشین های پیچیدگی استاتور خودکار جریان های گردش و گرمایش نامنظم را به حداقل می رساند.حتی یک عدم تعادل کوچک می تواند منجر به نقاط داغ شود که عایق را با گذشت زمان تخریب می کند. تجهیزات پیچ و خم پیشرفته مقاومت پیچ و خم را در پرواز کنترل می کند و تنظیمات کوچک را به زاویه های پیچ و خم می کند تا تغییرات مواد در سیم مس را جبران کند.نتیجه ی این کار، موتوری است که نه تنها در روز اول بهتر کار می کند، بلکه عملکرد خود را در طول صدها هزار مایل حفظ می کند..
اهداف صنعت خودرو برای افزایش میلیون ها واحد EV در سال، تقاضای فوق العاده ای را در تولید دستگاه های پیچ و تاب استاتور ایجاد می کند.دستگاه های پیشرفته امروز می توانند بیش از 200 پیچ مو در دقیقه را در چندین مسیر موازی پردازش کنندطرح های ماژولار به تولید کنندگان خودرو اجازه می دهد تا سلول های پیچ و تاب را با افزایش حجم تولید اضافه کنند و از سرمایه گذاری های سرمایه اولیه محافظت کنند. علاوه بر این، ادغام ویژگی های نگهداری پیش بینی،مانند تجزیه و تحلیل لرزش بر روی هدایت سیم و تصویربرداری حرارتی از سر جوش، زمان توقف برنامه ریزی نشده را به حداقل می رساند
تحقیقات در مورد پیچ های موج مداوم، که نیاز به اتصال متعدد جوش را از بین می برد، ماشین های پیچ استاتور را به قلمرو جدیدی می کشاند.این طرح نیاز به ماشین به بافت یک سیم مستطیل مداوم از طریق اسلات استاتوراین رویکرد اطمینان بیشتری و کاهش پیچیدگی تولید را قول می دهد. در همین حال، ظهور موتورهای فلوکس محوری،که دارای هندسه ای کاملا متفاوت استاتور هستند، به یک دسته موازی از ماشین های پیچ و خم استاتور که برای هسته های مسطح و شکل دیسک بهینه شده اند، تولد می دهد.دستگاه پیچ و تاب استاتور دروازه ای برای برتری موتور خودرو خواهد بود.
دستگاه پیچ و خم استاتور برای موتورهای خودروهای الکتریکی خیلی بیشتر از یک قطعه تجهیزات کارخانه است؛ این یک فعال کننده انقلاب تحرک الکتریکی است.فاکتورهای پر کردن سوراخ بالا، و مقیاس پذیری تولید، این ماشین ها تضمین می کنند که موتورهای پیشبرد جهان به سمت آینده ی صفر گازهای گلخانه ای کارآمد، پایدار و مقرون به صرفه باشند.رابطه همزیستی بین طراحی موتور و اتوماسیون پیچ و تاب فقط عمیق تر خواهد شد، که نقش دستگاه حلقه ی استاتور را در هسته ی نوآوری خودرو تقویت می کند.
