艾仕得絕緣系統為電動汽車的未來發展鋪路
2019/11/22 10:00
中金在線
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隨著市場對混合動力汽車和電動汽車的需求不斷增長，新一代更高效、更高性能、更可靠且環保的電機必將不斷涌現。艾仕得涂料系統作為總部位于美國費城的全球領先的液體和粉末涂料企業，擁有70多年的優質絕緣材料研發與生產經驗，可提供國際領先的高質量和高性能絕緣系統解決方案，能夠助力新一代電機設計，使其涂覆的電機體積更小、輸出更大、行駛里程更長。
??“我們與客戶密切合作，全面了解汽車部件制造商的需求，并始終關注著行業趨勢，以預測行業需求的發展趨勢。”艾仕得能源解決方案事業部全球產品經理Christoph Lomoschitz博士說。“基于我們對電機及其相關行業的深入研究，我們已推出針對未來要求的絕緣系統解決方案，助力打造新一代電機。”
??艾仕得絕緣涂料能針對導體、電工鋼、變壓器、發電機和電機提供有效絕緣保護。艾仕得是目前全球唯一一家能提供全面創新環保絕緣液體涂料組合的供應商。
??新型電機的創新設計對絕緣產品的挑戰
??新型電機設計主要為了滿足兩大需求，即加大功率和縮小體積。為助力實現上述目標，艾仕得面向市場推出了四類獨特的絕緣產品——硅鋼片漆、漆包線漆、浸漬樹脂和澆注樹脂。這四類產品分別應對特定的挑戰，為現有和未來新能源汽車(NEV)的制造提供支持。
??新型發動機及其組成零部件需要實現大規模生產，這一點需要在絕緣產品初始設計階段就必須給予考慮?！霸陂_發新絕緣產品時，我們需盡可能減少固化、涂裝和浸漬時間，以配合實現發動機及其它部件的規模化生產。”Lomoschitz博士說道。
??創新絕緣系統助力新型電機的推廣應用
??電氣絕緣產品(包括涂料和樹脂)在電機領域有四大主要用途，艾仕得針對每種用途都有其相應的解決方案。
??自粘硅鋼片漆
??發動機的鐵芯通常由薄層沖片構成，旨在限制渦流的負面影響。而在通過焊接、螺釘固定或聯鎖緊扣等方式對鐵芯進行連接時，即使其涂覆有硅鋼片漆，仍可能出現薄弱點。同時，在上述的傳統連接處還會形成一個導電橋。而由于金屬連接處短路會導致渦流損耗增加，該導電橋可能會降低發動機效率。
??為解決上述問題，艾仕得自粘硅鋼片漆可將沖片粘合在一起。而因為焊接、聯鎖、夾具、鉚釘和螺釘只能在單個夾層之間提供局部連接，自粘還能提高鐵芯的硬度，將整個層壓板粘在一起。此外，這種粘結形式還能減少發動機在運行期間因不可避免的振動而發出的噪音。
??耐電暈漆包線漆
??更高的電壓、碳化硅(SiC)技術和逆變器能引發局放，即在同一點內不斷撞擊的小火花對絕緣材料造成局部破壞。局放會逐步破壞浸漬樹脂，從而顯著降低其對漆包線漆的保護力度，最終導致漆包線漆也暴露在局放下。而隨著主絕緣有效性的降低，電氣故障也將發生。
??基于艾仕得旗下耐電暈漆包線漆Voltatex?7740 和Voltatex? 8534，和Voltatex? 8536，艾仕得推出了一款能抵御局放影響并增強電機耐久性和可靠性的漆包線漆。這三種漆包線漆是艾仕得Voltron ?系統的組成部分，該系統擁有第一個基于納米技術、能提高耐電暈性能的電介質專利。納米粒子是減少電老化的主要機制。
??艾仕得能源解決方案事業部漆包線漆產品經理Frank Saborowski說，“將覆蓋整個設備的浸漬樹脂對漆包線漆進行適應性調整，以獲得最佳的浸潤性和兼容性，這一點至關重要。我們通過對艾仕得 Voltron?系列漆包線漆的表面進行特殊設計來實現這一點?！?/span>
??高導熱浸漬樹脂
??新型發動機時通常以提高產量和效率為目標。為此，解決方案之一是增加電機的運行電壓，另一種則是用發夾式扁線設計代替散嵌的圓線設計。圓線設計留下的間隙較大，而扁線設計則能在很大程度上消除間隙，提高發動機的槽滿率，從而提高其效率。然而，為了實現與圓線設計相同的滲透率，在減少間隙的同時，浸漬樹脂的開發和使用工藝也需要更為先進。
??浸漬樹脂的滲透率主要取決于樹脂的粘度、系統的表面張力、樹脂的流動性以及間隙的大小。艾仕得近期獲國際創新大獎的絕緣高導熱浸漬耐電暈樹脂Voltatex? 4224，是一種開創性浸漬樹脂，其導熱性與耐局放性得到顯著增強。得益于極低的粘度和出色的流動性，Voltatex 4224能在不影響可加工性的前提下有效降低運行溫度，可用于標準浸漬工藝，確保從銅繞組到鐵芯的熱傳遞極為出色，令發動機部件中的熱應力更小，表現更佳。
??高導熱澆注樹脂
??在一些高性能電機的應用中，澆注樹脂的優勢比浸漬樹脂更大。這類二次絕緣材料使用工藝較復雜，但澆鑄樹脂能提供更出色的導熱性和極高的穩定性。
??艾仕得在Voltacast系列中打造了諸多款澆注樹脂。這些澆鑄樹脂均為聚氨酯或雙組份環氧系統，由一種樹脂和相應的固化劑構成。根據組成材料的不同，化學固化期間的加聚反應會生產出不同等級的硬質塑料材料，每種材料都具有特定系統的終端特性。澆注樹脂旨在保護包括變壓器和鎮流器在內的所有固定電氣設備，確保其不受振動、污染、液體以及熱應力和機械應力的破壞性影響。
??結語
??增加新能源在傳統內燃機技術領域以外的應用已成為全球的一大趨勢。為此，必須開發出更輕量化、更清潔、更高效的混合動力和純電動汽車。艾仕得Voltatex?、Voltaprem、Voltacast以及Voltabas 和Voltron?等品牌旗下的絕緣產品致力于通過助力未來電動汽車電機擁有更大的功率、更高的效率和最佳的可靠性來推動電動汽車領域的創新發展。
??“得益于艾仕得對領先汽車制造企業提供一流表面和絕緣涂料的豐富經驗，艾仕得致力于為這一領域引入更多的開創性技術。對于艾仕得能源解決方案來說，未來已在眼前。”Lomoschitz博士總結道。
??“我們與客戶密切合作，全面了解汽車部件制造商的需求，并始終關注著行業趨勢，以預測行業需求的發展趨勢。”艾仕得能源解決方案事業部全球產品經理Christoph Lomoschitz博士說。“基于我們對電機及其相關行業的深入研究，我們已推出針對未來要求的絕緣系統解決方案，助力打造新一代電機。”
??艾仕得絕緣涂料能針對導體、電工鋼、變壓器、發電機和電機提供有效絕緣保護。艾仕得是目前全球唯一一家能提供全面創新環保絕緣液體涂料組合的供應商。
??新型電機的創新設計對絕緣產品的挑戰
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??新型電機設計主要為了滿足兩大需求，即加大功率和縮小體積。為助力實現上述目標，艾仕得面向市場推出了四類獨特的絕緣產品——硅鋼片漆、漆包線漆、浸漬樹脂和澆注樹脂。這四類產品分別應對特定的挑戰，為現有和未來新能源汽車(NEV)的制造提供支持。
??新型發動機及其組成零部件需要實現大規模生產，這一點需要在絕緣產品初始設計階段就必須給予考慮?！霸陂_發新絕緣產品時，我們需盡可能減少固化、涂裝和浸漬時間，以配合實現發動機及其它部件的規模化生產。”Lomoschitz博士說道。
??創新絕緣系統助力新型電機的推廣應用
??電氣絕緣產品(包括涂料和樹脂)在電機領域有四大主要用途，艾仕得針對每種用途都有其相應的解決方案。
??自粘硅鋼片漆
??發動機的鐵芯通常由薄層沖片構成，旨在限制渦流的負面影響。而在通過焊接、螺釘固定或聯鎖緊扣等方式對鐵芯進行連接時，即使其涂覆有硅鋼片漆，仍可能出現薄弱點。同時，在上述的傳統連接處還會形成一個導電橋。而由于金屬連接處短路會導致渦流損耗增加，該導電橋可能會降低發動機效率。
??為解決上述問題，艾仕得自粘硅鋼片漆可將沖片粘合在一起。而因為焊接、聯鎖、夾具、鉚釘和螺釘只能在單個夾層之間提供局部連接，自粘還能提高鐵芯的硬度，將整個層壓板粘在一起。此外，這種粘結形式還能減少發動機在運行期間因不可避免的振動而發出的噪音。
??耐電暈漆包線漆
??更高的電壓、碳化硅(SiC)技術和逆變器能引發局放，即在同一點內不斷撞擊的小火花對絕緣材料造成局部破壞。局放會逐步破壞浸漬樹脂，從而顯著降低其對漆包線漆的保護力度，最終導致漆包線漆也暴露在局放下。而隨著主絕緣有效性的降低，電氣故障也將發生。
??基于艾仕得旗下耐電暈漆包線漆Voltatex?7740 和Voltatex? 8534，和Voltatex? 8536，艾仕得推出了一款能抵御局放影響并增強電機耐久性和可靠性的漆包線漆。這三種漆包線漆是艾仕得Voltron ?系統的組成部分，該系統擁有第一個基于納米技術、能提高耐電暈性能的電介質專利。納米粒子是減少電老化的主要機制。
??艾仕得能源解決方案事業部漆包線漆產品經理Frank Saborowski說，“將覆蓋整個設備的浸漬樹脂對漆包線漆進行適應性調整，以獲得最佳的浸潤性和兼容性，這一點至關重要。我們通過對艾仕得 Voltron?系列漆包線漆的表面進行特殊設計來實現這一點?！?/span>
??高導熱浸漬樹脂
??新型發動機時通常以提高產量和效率為目標。為此，解決方案之一是增加電機的運行電壓，另一種則是用發夾式扁線設計代替散嵌的圓線設計。圓線設計留下的間隙較大，而扁線設計則能在很大程度上消除間隙，提高發動機的槽滿率，從而提高其效率。然而，為了實現與圓線設計相同的滲透率，在減少間隙的同時，浸漬樹脂的開發和使用工藝也需要更為先進。
??浸漬樹脂的滲透率主要取決于樹脂的粘度、系統的表面張力、樹脂的流動性以及間隙的大小。艾仕得近期獲國際創新大獎的絕緣高導熱浸漬耐電暈樹脂Voltatex? 4224，是一種開創性浸漬樹脂，其導熱性與耐局放性得到顯著增強。得益于極低的粘度和出色的流動性，Voltatex 4224能在不影響可加工性的前提下有效降低運行溫度，可用于標準浸漬工藝，確保從銅繞組到鐵芯的熱傳遞極為出色，令發動機部件中的熱應力更小，表現更佳。
??高導熱澆注樹脂
??在一些高性能電機的應用中，澆注樹脂的優勢比浸漬樹脂更大。這類二次絕緣材料使用工藝較復雜，但澆鑄樹脂能提供更出色的導熱性和極高的穩定性。
??艾仕得在Voltacast系列中打造了諸多款澆注樹脂。這些澆鑄樹脂均為聚氨酯或雙組份環氧系統，由一種樹脂和相應的固化劑構成。根據組成材料的不同，化學固化期間的加聚反應會生產出不同等級的硬質塑料材料，每種材料都具有特定系統的終端特性。澆注樹脂旨在保護包括變壓器和鎮流器在內的所有固定電氣設備，確保其不受振動、污染、液體以及熱應力和機械應力的破壞性影響。
??結語
??增加新能源在傳統內燃機技術領域以外的應用已成為全球的一大趨勢。為此，必須開發出更輕量化、更清潔、更高效的混合動力和純電動汽車。艾仕得Voltatex?、Voltaprem、Voltacast以及Voltabas 和Voltron?等品牌旗下的絕緣產品致力于通過助力未來電動汽車電機擁有更大的功率、更高的效率和最佳的可靠性來推動電動汽車領域的創新發展。
??“得益于艾仕得對領先汽車制造企業提供一流表面和絕緣涂料的豐富經驗，艾仕得致力于為這一領域引入更多的開創性技術。對于艾仕得能源解決方案來說，未來已在眼前。”Lomoschitz博士總結道。
