EV-TUBES: ISOLANTI DI CAVA PER STATORI CON AVVOLGIMENTI IN HAIRPIN

EV Tubes sono una soluzione iper-validata per l’isolamento di cava degli statori di motori EV & HEV, che utilizzano barre in rame (hairpin, I-Pin, Wave Winding, S-Windning) per gli avvolgimenti progettati per migliorare parametri vitali dei motori quali la gestione termica, il fattore di riempimento, isolamento elettrico e resistenza alla scarica parziali e riduzione degli scarti di produzione.

Gli EV Tubes sono tubi spiralati multistrato progettati su misura e vengono prodotti senza sormonto di lembi utilizzando solo i migliori e selezionati film isolanti disponibili tra cui NKN (Nomex /Kapton /Nomex) – NMN (Nomex /Mylar /Nomex) – Nomex 410 – Nomex 818 – Nomex 864 – Kapton MT+, eccetera.

EV Tubes sono più sottili rispetto agli isolanti tradizionali e vengono forniti senza sormonto nell’area di chiusura della cava (come invece avviene con i film isolanti tradizionali) con spessori ridotti compresi tra 0,10 e 0,25 mm.

La riduzione dello spessore e l’assenza di sormonto di film isolante all’interno della cava determinano un notevole miglioramento nelle seguenti macro-aree:

• GESTIONE TERMICA

Gli EV Tubes migliorano la conduttività termica all’interno della cava dello statore grazie allo spessore ridotto e all’assenza di sormonti di chiusura presenti invece negli isolanti tradizionali. L’area sormontata degli isolanti tradizionali può trattenere il calore provocando pericolosi picchi che possono danneggiare col tempo alcune componenti vitali del motore come, ad esempio, i magneti permanenti dei rotori.

Il miglioramento della dissipazione del calore ottenuta grazie agli EV Tubes può tradursi viceversa in un impatto positivo su tutte le matrici vitali e sulla durata del motore evitando il surriscaldamento dei motori e la conseguente riduzione dell’efficienza e di resistenza dell’isolamento elettrico.

• FATTORE DI RIEMPIMENTO DEL RAME, PRESTAZIONI E VITA DEL MOTORE

Gli EV Tubes permettono la riduzione dello spessore dell’isolante all’interno della cava anche grazie all’assenza di sormonti, ottimizzando il fattore di riempimento del rame all’interno della cava dello statore. La conseguenza è l’ottimizzazione della coppia e il miglioramento generale delle performance del motore.

• ISOLAMENTO ELETTRICO E RIDUZIONE SCARICHE PARZIALI

Gli EV Tubes garantiscono una chiusura ermetica dell’isolamento all’interno della cava con un deciso miglioramento dell’isolamento elettrico rispetto ai film tradizionali, nei quali l’area sormontata di film isolante resta comunque aperta e rappresenta l’elemento debole della catena dell’isolamento.

La gestione termica e la chiusura ermetica degli EV Tubes all’interno della cava evitano un deterioramento dell’isolante stesso, comportano una riduzione dei picchi di calore e delle scariche parziali (PD) determinando l’allungamento della vita del motore.

La resistenza nel tempo alle scariche parziali avviene anche grazie alla riduzione dei rischi di spostamento degli EV tubes rispetto agli isolanti di cava tradizionali che potrebbe essere causato:

  • durante la fase di curvatura degli hairpin;
  • da micro-vibrazioni durante la normale vita del motore; al contrario gli EV Tubes rimangono immobili, senza spostamenti ed ermeticamente chiusi.

Gli EV Tubes sono proposti per motori da 400 – 800V e oltre e garantiscono ottime proprietà di impregnazione con le tradizionali resine di impregnazione.

• UTILIZZO, PROPRIETÁ MECCANICHE, RIDUZIONE SFRIDI E SOSTENIBILITA’

L’assenza di sormonti e l’ottimizzazione del fattore di riempimento della cava degli EV Tubes, riducono il rischio di inceppamento o di effetto telescopico durante l’inserimento degli hairpin nella cava diminuendo costosi sfridi, il blocco delle linee e aumentando la produttività.

Politubes è inoltre lieta di presentare una macchina automatica per l’inserimento degli EV Tubes all’interno delle cave dello statore con avvolgimenti in haripin.

 

 

La nuova macchina è stata progettata grazie alla partnership con HOMA Machine Automation srl e riteniamo che sia una pietra miliare nella nostra proposta di tubi EV perché, oltre a tutti i vantaggi tecnici esposti sopra, possiamo ora supportare i nostri clienti con l’automazione del processo di inserimento dei tubi nelle cave.

Questa stazione per l’inserimento automatico dei tubi EV può essere facilmente inserita senza grandi modifiche alle linee di produzione già esistenti.

L’utilizzo degli EV Tubes, grazie alla macchina automatica, permette di velocizzare l’avvolgimento degli statori in quanto vengono a mancare alcuni passaggi di taglio e sagomatura dei nastri isolanti tradizionali.

Grazie alla memoria elastica, gli EV Tubes prendono perfettamente la forma della cava aderendo alle pareti della stessa cava.

L’utilizzo degli EV Tubes è altresì una riposta alle problematiche sotto indicate:

  • È noto che l’inserimento simultaneo di centinaia di hairpin nello statore è uno dei passaggi più delicati durante l’assemblaggio dei motori ed è altresì una delle principali cause di scarto di produzione dei motori elettrici anche perché questa operazione può essere influenzata dalla forma della cava e dalle tolleranze degli hairpin, e dalla forma dell’isolante di cava.
  • Inoltre, la ridotta capacità di riempimento della cava degli isolanti tradizionali (a causa del sormonto) insieme ad una pressione eccessiva durante l’inserimento degli hairpin può danneggiare l’isolante stesso. Il problema è che in questi casi è difficile diagnosticare il danno sull’isolante dopo l’inserimento della forcina. Nei casi peggiori lo stesso isolante di cava potrebbe essere spinto fuori dalla cava a causa della pressione degli hairpin nella zona sormontata.
  • L’espansione della carta isolante (coniatura) sul lato di inserimento della forcina aiuta a inserirsi nelle gambe della forcina, ma la sovrapposizione della carta non è facile da gestire nell’area espansa e gli hairpin possono impigliarsi proprio nell’area sormontata creando un effetto a telescopio dell’isolante o peggio l’isolante di cava potrebbe essere addirittura spinto fuori dalla cava.
  • Nei pacchi statorici di altezza significativa, superiore a 120 mm, l’inserimento dell’isolante in carta non è facile perché la carta potrebbe attorcigliarsi sulla sua lunghezza, modificando la forma della carta.
  • In ottica sostenibilità, viene utilizzato meno isolante in quanto viene meno il sormonto del tubo.

Per applicazioni automotive, Politubes fornisce, altresì, cappucci saldati ad ultrasuoni prodotti con una combinazione di Nomex 411 e poliestere termoretraibile utilizzati per l’isolamento di giunzioni, terminazioni degli avvolgimenti dei motori, e ad altri componenti garantendo l’uniformità dell’isolamento a tutti il sistema.

(Nomex, Kapton e Mylar sono marchi registrati DuPont)