Nella progettazione tradizionale dei motori, la tecnologia degli avvolgimenti è sempre stata uno dei fattori chiave che influiscono sulle prestazioni. Tuttavia, l’avvento della tecnologia hairpin ha completamente sovvertito questo concetto tradizionale. La tecnologia Hairpin non solo migliora l’efficienza dei motori elettrici, ma migliora anche il processo di assemblaggio, rivoluzionando la progettazione dei veicoli elettrici.
La tecnologia Hairpin è progettata per gli avvolgimenti statorici di motori elettrici e generatori, dove le strisce di rame sono piegate a forma di U, simile alla forma di una forcina. Rispetto ai tradizionali avvolgimenti in filo di rame tondo, questa tecnologia migliora notevolmente il tasso di riempimento dello statore e può ospitare più materiali conduttivi in dimensioni più piccole.
Il vantaggio della tecnologia hairpin è che il processo di assemblaggio delle sue parti è semplice e può essere automatizzato, rendendo il processo di produzione più efficiente.
La struttura dello statore a forcina è in qualche modo simile allo statore tradizionale in termini di componenti, ma mostra differenze significative nel sistema di avvolgimento. Il processo di produzione degli statori a forcina consiste in diverse fasi chiave: prima la sagomatura delle strisce di rame, quindi l'inserimento di queste strisce nella pila dello statore, seguito dalla saldatura e dall'isolamento. Questo metodo di avvolgimento indiretto non solo consente di adattare la forcina a diverse applicazioni del motore, ma riduce anche i costi di produzione.
Quando le barre di rame della forcina vengono inserite nello stack dello statore, devono essere ricoperte con carta isolante per evitare cortocircuiti.
Nonostante i numerosi vantaggi della tecnologia hairpin, ci sono ancora alcune sfide durante il processo di produzione, soprattutto nei processi di piegatura e saldatura. Una forcina saldata in modo errato può causare danni elettrici o addirittura il guasto dell'intero motore. Pertanto, la stabilità e l’accuratezza del processo produttivo diventano la chiave del successo della tecnologia.
La tecnologia hairpin è sempre più utilizzata nel settore automobilistico. Grazie alle sue caratteristiche di velocità-coppia superiori e all'elevato fattore di riempimento, molti noti produttori di automobili iniziarono ad adottare questa tecnologia. I primi veicoli di produzione sul mercato a utilizzare la tecnologia hairpin includono l'ibrido Chevrolet Tahoe del 2008 di General Motors e la serie ID di veicoli elettrici del Gruppo Volswagen.
La tecnologia Hairpin non solo può migliorare le prestazioni dei veicoli elettrici, ma anche ridurre i costi di produzione. Vale la pena guardare al futuro.
Con l'aumento della domanda del mercato, anche il governo e l'industria hanno aumentato gli investimenti nella ricerca sulla tecnologia delle forcine. I progetti di ricerca finanziati da importanti istituzioni, come Pro-E-Traktion e IPANEMA, forniranno discussioni tecniche e casi applicativi più approfonditi e il potenziale di sviluppo futuro non può essere sottovalutato.
Poiché la tecnologia hairpin continua a maturare, diventerà una direzione importante nella futura progettazione dei motori e promuoverà ulteriormente l'evoluzione del trasporto elettrico. Questa tecnologia innovativa non solo migliora le prestazioni del motore, ma dimostra anche il continuo miglioramento della domanda del mercato. Quindi, di fronte a questo futuro, come pensi che la tecnologia hairpin ridefinirà la nostra comprensione dei motori?