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#Novedades de la industria
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Un enfoque innovador de fabricación reduce los costos y optimiza el tiempo de llegada de la electricidad al mercado (por Comau)
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Los fabricantes que desean entrar en el negocio de la electrificación o ampliarlo a menudo se encuentran con que tienen que equilibrar los requisitos clave de producción con la imprevisibilidad de un mercado emergente en el que las normas sobre las mejores prácticas siguen evolucionando.
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Para hacer frente a estos desafíos, Comau está replanteando el montaje de motores y transmisiones eléctricas integrando plenamente la validación del diseño, la verificación de la resina, la preparación del rotor/bobinado y la flexibilidad de fabricación de modelos múltiples como parte de una filosofía operativa funcional, eficiente y versátil
por Ermanno Faccin, Jefe de la Unidad de Tracción Eléctrica - Montaje y Prueba, Comau
Respaldado por competencias pioneras en electrificación y un conocimiento de 360° de la fabricación de automóviles, el líder italiano de la automatización ha desarrollado un enfoque estratégico y sencillo del montaje del rotor y el estator que optimiza los tiempos de ciclo, elimina los problemas de compatibilidad de la resina y puede integrarse fácilmente en líneas de producción preexistentes.
El método comienza con una fase de diseño totalmente integrada. A menudo realizada en ingeniería simultánea con el cliente, el equipo examina el rendimiento y las consideraciones del producto antes de identificar la combinación óptima de procesos y tecnologías para la naturaleza específica del proyecto.
Rotores de la herida
Observando la evolución de la arquitectura del motor eléctrico, muchos fabricantes de automóviles en los últimos años han estado invirtiendo en rotores de imanes permanentes y estatores de horquilla. Al mismo tiempo, los rotores bobinados siguen teniendo una importante cuota de mercado tanto por su rendimiento como porque el coste de reequipar una línea existente suele ser significativamente menor que invertir en una nueva línea. Otra ventaja del rotor bobinado es su eficiencia. Los rotores devanados permiten una mejor gestión de la energía debido a que el campo magnético puede ser modulado por la gestión electrónica, mientras que el rotor de imanes permanentes (PM/IPM) tiene un campo magnético fijo.
Bobinado del eje vs. bobinado de la aguja
Cuando se construye un rotor de anillos colectores, hay varias consideraciones de proceso que deben evaluarse cuidadosamente basándose en factores como el diseño del motor y los volúmenes de producción proyectados. Uno de los puntos clave de decisión se refiere a las fases de devanado eléctrico e impregnación, que afectan directamente al rendimiento y al ciclo de vida del motor electrónico ensamblado. En este caso, la elección del bobinado del husillo, la aguja o el volante depende en gran medida de la comparación del proceso de gestión del alambre, la calidad del bobinado y la altura y anchura de los dientes del rotor.
01. Proceso de gestión del cableado
La primera diferencia radica en el proceso de gestión del cable. Con el bobinado del husillo, el alambre pasa directamente a través de un tubo guía a la cámara de bobinado y a las bridas exteriores, que protegen el alambre de los dientes laterales, antes de llegar a las bridas de las capas. La naturaleza directa de este proceso significa que el tensor del alambre puede manejar hasta el 90% de la tensión del alambre.
El bobinado de la aguja, por otro lado, requiere que el alambre pase primero por la cabeza de la aguja, donde se dobla 90°. Luego entra en el tubo guía del alambre, donde después de otra curva de 90° pasa a la cámara de bobinado. Debido a que el control de tensión está compensado por la cabeza de la aguja, el tensor sólo maneja alrededor del 60% de la tensión final del alambre
02. Calidad de bobinado
De hecho, la tensión del alambre, el ángulo del alambre y la relación entre la altura y la anchura de los dientes son tres factores que pueden determinar la uniformidad de cada capa de la bobina. Cuando se comparan las tecnologías de bobinado, el bobinado de huso tiende a producir una distribución de alambre más uniforme que el bobinado de aguja debido a su proceso de alimentación en línea recta. Esto se ve favorecido por la buena gestión de la tensión y la alta reactividad del tensor. Como el hilo del bobinado de la aguja sale de la guía del alambre a 90° y ya está sujeto a tensión, hay una mayor posibilidad de que el bobinado se vuelva cóncavo. Al mismo tiempo, el tensor no es totalmente capaz de controlar la tensión final del alambre y hay una posibilidad limitada de tirar rápidamente del alambre hacia atrás durante las diferentes fases de bobinado. Estos factores contribuyen al riesgo de bobinado convexo. Aumentar la tensión del alambre puede reducir la distorsión pero también aumentará el valor óhmico final
03. Dientes del rotor
Otra consideración es el diseño mecánico del rotor. Las tecnologías de husillo y aguja requieren parámetros de espaciado ligeramente diferentes, que en algunos casos pueden favorecer o eliminar una de las dos opciones. En el bobinado del husillo, el espacio entre los dientes necesita acomodar tanto la brida de estratificación como el propio alambre (aproximadamente 2,5 mm). El espacio necesario para el bobinado de la aguja está determinado por el grosor del tubo guía del alambre. En términos generales, esto significa que habrá entre 1,4 mm y 3,6 mm de espacio entre los dientes
La experiencia de Comau en electrificación nos da una capacidad única para diseñar líneas de ensamblaje eficientes, de gran volumen y automatizadas para todo el proceso de ensamblaje del motor electrónico. Lo hacemos comparando diferentes técnicas, analizando los requisitos de rendimiento e integrando diferentes plataformas de tecnología propietaria dentro de un proceso de fabricación totalmente automatizado. Además, como proveedor único, armonizamos la colaboración entre especialistas, empresas de tecnología e integradores de sistemas para optimizar todo el despliegue del programa. El resultado final de nuestra oferta de ingeniería llave en mano es la garantía de que la producción puede realizarse de la forma más eficaz posible, con costes reducidos, máxima productividad y un tiempo de comercialización más rápido.