Eine der spannendsten Herausforderungen im Zuge der Elektrofahrzeug-Revolution besteht darin, ein ordnungsgemäßes Wärmemanagement und eine ausreichende elektrische Isolierung von Motoren, Batterien und anderen Schlüsselkomponenten sicherzustellen.

Politubes hat eine revolutionäre Lösung entwickelt (EVtubes) entwickelt, um das Wärmemanagement in den Statorschlitzen und die Isolierung von Elektromotoren (EV & HEV) zu verbessern, die mit Kupfer-Haarnadel- und I-Pin-Wicklungen ausgestattet sind.

Kupfer-Haarnadeln gewährleisten eine bessere Leistung in Bezug auf Wirkungsgrad, Leistungsdichte, Kosten und Geräuschentwicklung und entsprechen den neuesten technologischen Entwicklungen in der E-Mobilitätsbranche, insbesondere im Hinblick auf Antriebsmotoren für Elektrofahrzeuge.

Zur Isolierung von Statorschlitzen mit Haarnadelwicklungen empfiehlt Politubes den Einsatz von maßgeschneiderten NKN (Nomex/Kapton/Nomex)*- und NMN (Nomex/Mylar/Nomex)*-Isolationsspiralschläuchen.

Mehrschichtige, spiralförmig gewickelte Nomex/Kapton/Nomex (NKN)-Schläuche sind dünner als herkömmliche Isolierbänder und werden in Stärken von nur 0,13 und 0,19 mm ohne Überlappung.

Die Verringerung der Dicke und das Fehlen einer Überlappung der Isolierfolie innerhalb des Schlitzes garantieren erhebliche Verbesserungen in den folgenden Makrobereichen:

• Wärmemanagement
• Isolierung und Reduzierung von Teilentladungen
• Füllfaktor, Leistung und Lebensdauer des Motors
• Handhabung, mechanische Eigenschaften und Abfallvermeidung

Wärmemanagement

• Die Wärmeleitfähigkeit innerhalb der Statorschlitze verbesserte sich erheblich aufgrund der geringeren Dicke der spiralförmig gewickelten Rohre, die ohne Überlappungen hergestellt werden. Tatsächlich ist der überlappende Bereich herkömmlicher Bänder einer der Bereiche, in denen die höchsten Temperaturen erreicht werden können;
• Eine Überhitzung kann den Wirkungsgrad des Motors verringern, wichtige Bauteile beschädigen und den Widerstand der elektrischen Isolierung verringern. Eine verbesserte Wärmeableitung kann sich jedoch positiv auf die Lebensdauer aller wichtigen Matrix- und Motorkomponenten auswirken;
• Reduzierung gefährlicher Hitzespitzen, die den Magnetfluss der Permanentmagnete der Rotoren im Laufe der Zeit beeinträchtigen können;
• UL-Systemintegration bis zu 220 °C.

Isolierung und Reduzierung von Teilentladungen

• Reduzierung von Teilentladungen (PD) dank hermetisch verschlossener Rohre;
• Der hermetische Schlauchverschluss bietet ein deutlich höheres Maß an elektrischer Isolierung als herkömmliche Folien, bei denen der überlappende Bereich die schwächste Stelle in der Isolationskette bleibt;
• Geringeres Risiko einer Isolationsverschiebung aufgrund von Mikrovibrationen während der Lebensdauer des Motors, die zu Teilentladungen (PD) führen kann;
• Verbesserte Gleichmäßigkeit, thermische, dielektrische und chemische Isolierung;
• Durchschlagfestigkeit bis zu 12 kV;
• Hervorragende Imprägnierungseigenschaften bei Verwendung herkömmlicher Harze.

Füllfaktor, Leistung und Lebensdauer des Motors

• Durch die Verringerung der Größe des Isolators aufgrund der geringeren Dicke und des Wegfalls von Überlappungen lässt sich die Kupfermenge im Schlitz erhöhen, was zu einer Optimierung des Drehmoments und einer verbesserten Motorleistung führt;
• um den Füllfaktor des Kupfers im Schlitz zu verbessern und dadurch das Drehmoment zu optimieren sowie die Motorleistung zu steigern;
• Die Verringerung von Wärmespitzen und Teilentladungen gewährleistet eine längere Lebensdauer des Motors.

Handhabung, mechanische Eigenschaften und Abfallvermeidung

• Da es keine Überlappungen gibt, wird das Risiko eines Verklemmen beim Einführen der Haarnadeln in die Schlitze verringert, was den Ausschuss reduziert und die Produktivität steigert;
• Verringerung der Fälle, in denen das Isolierband beim Einführen der Haarnadel versehentlich aus dem Schlitz gedrückt wird;
• Verringerung des Risikos einer Verschiebung der Isolierung beim Biegen der Haarnadel;
• Durch die Verwendung von Nomex 410 anstelle von 464 wird die Nomex-Staubbildung am Stator beim Einführen der Haarnadeln verringert;
• Hervorragende mechanische Zugfestigkeit.

Nomex-/Kapton-/Nomex-Schläuche werden speziell für 400-V- und 800-V-Motoren angefertigt.

Für 800-V-Motoren empfehlen wir die Verwendung spezieller Nomex-Typen (818 – 864) und Kapton MT+ mit modernsten Eigenschaften hinsichtlich Dielektrizität, Wärmeableitung, Flammwidrigkeit und Haltbarkeit.

NKN-Isolierrohre in Spiralform können innerhalb des Schlitzes geformt oder problemlos auf Kupferstangen aufgesteckt werden, wobei sie die rechteckige Form von Haarnadeln annehmen.

Weltweit führende Unternehmen im Bereich der Prozessautomatisierung bieten bereits vollautomatische Systeme zum Einsetzen von NKN-Rohren in die Statorschlitze an.

Für Anwendungen in der Automobilindustrie liefert Politubes zudem ultraschallverschweißte Kappen aus einer Kombination aus Nomex 411 und wärmeschrumpfbarem Polyester, die zur Isolierung von Verbindungsstellen, Motor-Kabelanschlüssen und anderen Bauteilen verwendet werden und eine gleichmäßige Isolierung im gesamten System gewährleisten.

Die europäische Komplettlösung für Wicklungen

Politubes ist ein italienisches Unternehmen, das sich auf die Entwicklung von spiralförmig gewickelten Rohren und Isolierkappen für den Elektromechanik- und Automobilsektor spezialisiert hat.

Es handelt sich um eine äußerst bewährte Technologie, wie fast 50 Jahre Praxiserfahrung und zahlreiche Patente, die durch kontinuierliche Innovation erworben wurden, belegen.

Die Zertifizierungen nach UL TEOU 2 – 8 (Nr. E350605) und ISO 9001:2015 sind ein Beleg für die Unternehmensphilosophie. Politubes hat zudem den Prozess zur Erlangung der IATF 16949-Zertifizierung eingeleitet.

Seit über 50 Jahren ist FAET ist eines der führenden europäischen Unternehmen auf dem Markt für elektromechanische Komponenten und Ersatzteile. FAET liefert alles, was für die Herstellung von Wicklungen für Elektromotoren, Generatoren, Transformatoren … in allen Isolationsklassen benötigt wird.

Das Ziel ist es, gemeinsam mit Politubes die europäische Komplettlösung für alle Dämmkomponenten zu werden, mit Produkten speziell für den Elektrofahrzeugsektor.

*(Nomex und Kapton sind eingetragene Marken von DuPont)