影響馬達(dá)性能的線圈 （下）

　　無需分割內(nèi)芯即可提高占空比

　　占空比并不僅僅取決于導(dǎo)線的排列方法，還取決于整個(gè)線圈的制造方式。此前，提高占空比的方法有分割內(nèi)芯法。分割內(nèi)芯是將定子內(nèi)芯分為環(huán)狀圓周部分與線圈部分制造而成的內(nèi)芯。這是家電使用的主流內(nèi)芯，但EV一般不用。

　　圖4：日特工程試制的線圈

　　雖然不是分割內(nèi)芯，但內(nèi)芯與內(nèi)芯之間的縫隙較小。

　　日本日特工程公司面向EV馬達(dá)開發(fā)出了雖不采用分割內(nèi)芯卻可提高占空比的繞線機(jī)（圖4）。

　　如果不分割內(nèi)芯的話，線圈就需要用線嘴式繞線機(jī)繞制。繞線機(jī)裝有供應(yīng)導(dǎo)線的線嘴，其頂端的運(yùn)行軌跡是圍繞著繞制線圈部分的周圍運(yùn)動(dòng)。而且可以利用凸輪等進(jìn)行機(jī)械控制。

　　與實(shí)際卷繞方向不同，定子的環(huán)狀圓周部分位于下方，用來繞制線圈的內(nèi)芯由此向上延伸，并在此水平卷繞線圈（圖5）。線嘴頂端會(huì)下降至正在卷繞的位置。如果希望整齊地進(jìn)行卷繞的話，這是正確的方法。由于剛開始卷繞時(shí)留有多余的空間，因此，即使線嘴通過內(nèi)芯與相鄰的內(nèi)芯之間的“低谷”也不會(huì)出現(xiàn)問題，不過最后需要留下縫隙讓線嘴通過。這種縫隙會(huì)遺留在產(chǎn)品上，造成占空比下降。

　　采用分割內(nèi)芯時(shí)，需要先卷繞線圈，最后再進(jìn)行接合（圖6）。卷繞時(shí)各個(gè)線圈比較分散，因此不必?fù)?dān)心會(huì)觸碰到相鄰的線圈，也無需預(yù)留用來放入線嘴的空間。這樣必定會(huì)提高占空比。

　　廠商之所以不想在EV及HEV的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)中使用分割內(nèi)芯，是因?yàn)樽詈笮枰獙⑵浣雍显谝黄?，這樣會(huì)導(dǎo)致磁阻產(chǎn)生。粘合時(shí)，由于要在內(nèi)芯之間加入非磁性體粘合劑，因此會(huì)產(chǎn)生磁阻。如果有縫隙的話，即使縫隙很小也會(huì)產(chǎn)生磁阻。即使通過壓裝等方法使其完全貼緊，不產(chǎn)生縫隙，因金屬柵沒有連接在一起，同樣也會(huì)產(chǎn)生磁阻。無論如何都會(huì)導(dǎo)致特性降低。

　　圖5：無需分割內(nèi)芯的線圈繞制方法

　　線圈與線圈之間需要留下能讓線嘴穿過的空間。

　　圖6：分割線圈的繞制方法

　　逐個(gè)繞制線圈，然后再將其接合在一起，因此無需為線嘴預(yù)留空間。

　　圖7：日特工程正在開發(fā)的繞線機(jī)的卷繞方法

　　線嘴不能進(jìn)入線圈與線圈之間。

圖8：圖7線圈的俯視圖（從馬達(dá)中心向下看）

　　只有③到④、⑥到①之間，可將線嘴向上拉至空中并穿過。

　　日特工程公司為了避免使用分割內(nèi)芯，選擇了線嘴型繞線機(jī)。首先，像通常一樣用線嘴卷繞導(dǎo)線。卷繞到線嘴能夠移動(dòng)的極限范圍時(shí)，就會(huì)改變模式。變成線嘴不下降至線圈與線圈之間的低谷位置，而是從高出供應(yīng)導(dǎo)線的模式（圖7）。

　　從上面觀察線圈（圖8）的話，③與④之間、⑥與①之間是存在問題的“低谷”，而其他位置即①到③、④到⑥是一頭為空的“山崖”。只會(huì)在通過“低谷”時(shí)將線嘴推至高處，其他時(shí)間都會(huì)將線嘴降至需要供應(yīng)導(dǎo)線的高度。

　　將線嘴推至高處時(shí)，會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)線的定位不準(zhǔn)確。為了防止這一點(diǎn)，可在線嘴上升之前，在其通過②與⑤的位置之后，用固定工具將導(dǎo)線固定在內(nèi)芯上，防止其上下移動(dòng)。