Riassunto analitico
L’avvolgimento hairpin (a “forcina”) rappresenta una tecnologia che si sta affermando sempre di più nella produzione di motori elettrici da trazione ad alta efficienza, grazie alla sua capacità di migliorare la densità di potenza e le prestazioni rispetto agli avvolgimenti tradizionali. Il rame è stato il materiale maggiormente utilizzato per la produzione di avvolgimenti per le sue ottime proprietà elettromagnetiche. Tuttavia, l’uso dell’alluminio come materiale per gli hairpin rappresenta una valida alternativa perché vantaggioso in termini di peso, costo e impatto ecologico. Sebbene gli aspetti elettromagnetici e termici siano stati ampiamente trattati, l'analisi del processo produttivo ha ricevuto minore attenzione. Questo vale in particolare per il processo di piegatura, durante il quale l’hairpin potrebbe essere soggetto ad instabilità torsio-flessionale, con conseguenti deformazioni indesiderate e torsioni anomale.
L'insorgenza di questo fenomeno compromette la riuscita della piegatura dell'hairpin, causando deviazioni dalla forma desiderata. Questo ha un impatto negativo sui passaggi successivi dell'assemblaggio del motore, come l'inserzione degli hairpin nello statore.
La presente tesi si propone di analizzare l’instabilità torsio-flessionale durante la fase di piegatura degli hairpin in alluminio e di confrontarne i risultati con quelli ottenuti per il rame.
Per l’analisi, è stato sviluppato un modello di simulazione con il software Marc Mentat.
I risultati mostrano che l’instabilità torsio-flessionale è fortemente influenzata da parametri geometrici e dal tipo di materiale considerato. L’analisi ha permesso di individuare configurazioni ottimali dei parametri di processo per ridurre il rischio di instabilità, migliorando così la qualità del prodotto finale.
Il modello sviluppato fornisce una base solida per la progettazione di processi di piegatura di hairpin più efficienti e rappresenta un utile strumento per l’ottimizzazione della loro produzione.
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Abstract
L’avvolgimento hairpin (a “forcina”) rappresenta una tecnologia che si sta affermando sempre di più nella produzione di motori elettrici da trazione ad alta efficienza, grazie alla sua capacità di migliorare la densità di potenza e le prestazioni rispetto agli avvolgimenti tradizionali. Il rame è stato il materiale maggiormente utilizzato per la produzione di avvolgimenti per le sue ottime proprietà elettromagnetiche. Tuttavia, l’uso dell’alluminio come materiale per gli hairpin rappresenta una valida alternativa perché vantaggioso in termini di peso, costo e impatto ecologico. Sebbene gli aspetti elettromagnetici e termici siano stati ampiamente trattati, l'analisi del processo produttivo ha ricevuto minore attenzione. Questo vale in particolare per il processo di piegatura, durante il quale l’hairpin potrebbe essere soggetto ad instabilità torsio-flessionale, con conseguenti deformazioni indesiderate e torsioni anomale.
L'insorgenza di questo fenomeno compromette la riuscita della piegatura dell'hairpin, causando deviazioni dalla forma desiderata. Questo ha un impatto negativo sui passaggi successivi dell'assemblaggio del motore, come l'inserzione degli hairpin nello statore.
La presente tesi si propone di analizzare l’instabilità torsio-flessionale durante la fase di piegatura degli hairpin in alluminio e di confrontarne i risultati con quelli ottenuti per il rame.
Per l’analisi, è stato sviluppato un modello di simulazione con il software Marc Mentat.
I risultati mostrano che l’instabilità torsio-flessionale è fortemente influenzata da parametri geometrici e dal tipo di materiale considerato. L’analisi ha permesso di individuare configurazioni ottimali dei parametri di processo per ridurre il rischio di instabilità, migliorando così la qualità del prodotto finale.
Il modello sviluppato fornisce una base solida per la progettazione di processi di piegatura di hairpin più efficienti e rappresenta un utile strumento per l’ottimizzazione della loro produzione.
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