Dieser Artikel bietet eine ausführliche Analyse der tatsächlicher Schlitzfüllfaktor in Motorprodukten. Es ist wichtig zu beachten, dass es eine gibt reduzierter Schlitzfüllfaktor aufgrund von Herstellungsbeschränkungen, die hauptsächlich bei der Verwendung von Motoren auftreten Nadelwickelmaschinen, da diese zusätzlichen Platz für die Nadelbedienung benötigen.
Bei der Konstruktion wird natürlich ein höherer Nutfüllfaktor angestrebt, da dieser sich direkt auf die Motoreffizienz auswirkt. Allerdings Elektromotoren auch erfordern Isolationsbehandlung um Leistung und Sicherheit zu gewährleisten, was zusätzlichen Steckplatzplatz belegt. Die Dicke der Isoliermaterialien kann je nach Typ zwischen 0,18 mm und 1,2 mm liegen, wobei eine dickere Isolierung den verfügbaren Wickelraum verringert.
In der Wickelpraxis muss auch die Isolierlackschicht auf dem Lackdraht berücksichtigt werden, da diese den endgültigen Außendurchmesser der Spule beeinflusst. Zum Beispiel:
A 1 mm blanker Kupferdraht kann nach der Isolierung 1,1 mm betragen, was zu einer Vergrößerung des Durchmessers um ca. 10 % führt.
Daher sollten sich Wicklungspläne an der Grundlage orientieren fertiger Außendurchmesser des Lackdrahtes, nicht nur der effektive Durchmesser des Leiters.
Bei praktischen Schlitzanwendungen muss zwischen den Spulen ein gewisser Abstand eingehalten werden, der als „Durchgang."
Ohne diesen Platz können spätere Wicklungen frühere Wicklungen stören und möglicherweise Spulenschäden oder sogar Kurzschlüsse verursachen.
Idealerweise sollte die Durchgangsbreite das 1,6-fache des fertigen Drahtdurchmessers betragen, bei mindestens einem vollen Drahtdurchmesser.
Die echter Slot-Füllfaktor berücksichtigen muss Isolationsdicke und Durchgangsraum. Zum Beispiel:
Die Isolierung nimmt 28,5 % des Steckplatzraums ein.
Die Durchfahrtshöhe beträgt weitere 7,6 %, was einer Reduzierung um insgesamt 36,1 % entspricht.
Darüber hinaus verringert die Isolationsschicht auf dem Lackdraht die effektive Leiterfläche zusätzlich.
Lackdraht: Fertigdurchmesser = 1 mm, Leiterdurchmesser = 0,95 mm.
Wenn 50 Windungen in eine Nut passen, beträgt der effektive Leiterflächenverlust durch Isolierung 9,7 %.
Somit beträgt der wahre Nutfüllfaktor (bezogen auf den effektiven Raum des Leiters) nur 42,68 %.
In der Realität liegen die praktischen Schlitzfüllfaktoren typischerweise zwischen 30 % und 50 % und liegen oft unter den Designerwartungen.
Um den Schlitzfüllfaktor wirksam zu erhöhen, müssen folgende Bedingungen erfüllt sein:
1. Dünnere Isolierung auf Siliziumstahllamellen (minimal möglich).
2. Dünnere Emaille-Isolierung am Wickeldraht.
3. Feinerer Drahtdurchmesser (reduziert den erforderlichen Durchgangsraum).
4. Weniger Spulenwindungen (erhöht das effektive Leiterverhältnis).
Allerdings:
Die Punkte 1 und 2 unterliegen Sicherheitsbestimmungen und können nicht willkürlich geändert werden.
Punkt 4 hängt von den betrieblichen Anforderungen ab – normalerweise wird nach der Bestimmung der Anzahl der Windungen der Drahtdurchmesser maximiert, um die Effizienz zu verbessern.
Daher ist Punkt 3 die sinnvollste Optimierung: Reduzierung oder Eliminierung des Durchgangsspiels. Dies führt zu dem Konzept von „Drachenknochenmotoren, die durch ein innovatives Montageverfahren den höchstmöglichen Nutfüllfaktor erreichen.
Im gesamten Motordesign ist Die Isolierungsbehandlung ist ein entscheidender Schritt. Erst nach Abschluss eines umfassenden Isolationsplans kann ein wirklich optimiertes Motorprodukt erzielt werden.
