与分层钢相比，我们已经充分确定了在定子应用中使用SMC材料的优点。SMC粉末金属可以提高电机的性能，降低电机的制造和运行成本。
研究大型电机的工程师可能会觉得，由于粉末金属可以生产的部件尺寸有限，他们无法利用smc。
在大多数传统金属应用中，这一假设是正确的，但在smc领域，有一种新的解决方案来解决尺寸甚至形状问题。解决方案就是，细分市场。但是细分到底是什么意思呢?
什么是市场细分?
把分割看作是把一个非常大的部件分解成更小的可制造部件，然后将它们组装成一个更大的完整组件。分割可以为工程师提供一种工具来绕过尺寸限制的问题。
所以，分割解决了“没有足够大的压力机”的问题，但它如何真正改善BLDC电机的设计?
定子线圈的一部分
为什么在无刷直流电动机设计中使用分段?
在我们进入改进的无刷电机设计的细节之前，重要的是谈谈为什么工程师首先考虑细分。你需要(或想要)细分市场有三个主要原因:
- 零件太大，传统生产不了
- 独特的形状，在传统的压制技术无法塑造
- 降低岩芯损耗成本更低
制造大型粉末金属零件
正如我们所提到的，传统粉末冶金(PM)受到其所能制造的部件尺寸的限制。尺寸的限制是由冲压件的尺寸决定的。在粉末金属压制或压实中，压力机的大小以吨表示。
一台压力机可以称为500吨压力机。这是指压力机施加的最大力，与可压实部分的尺寸直接相关。
让我们来分析一下。
将典型的软磁复合材料压制到7.4克/立方厘米的密度将需要大约600兆帕斯卡(MPa)或45吨/平方英寸(TSI)的压实压力。但这只是故事的一半，现在我们需要计算你想要生产的零件的平面表面积，并乘以压实压力．所以，这个部分的预计面积约为11平方公里。在。压制到45 TSI以达到7.4 g/cc的密度将需要大约500吨的压力机。
随着印刷机变得越来越大，它们也变得越来越难获得你的产品。按规模划分的媒体可用性最佳点如下所示:
- 500吨可生产部分SIPSA约11台。这些压力机在行业中随处可见
- 850吨压力机可生产约17个SIPSA的零件。这些印刷机已经是可用的极限了
- 850吨以上的压力机变得非常罕见，通常是特定的项目，需要足够的体积来消耗其可用容量的很大一部分
与许多事情一样，更大的零件带来更多的挑战，必须在工具设计和制造过程中考虑到这些挑战，以确保零件的完整性不受影响。请记住，您的SMC部件不是烧结的，所以在设计阶段必须考虑处理，特别是运输。
组装的好处
假设你的PM制造商内部有大型压力机，尺寸不是问题。为什么要使用分段而不是单一的冲压烧结部分?
这取决于你的应用程序。对于无刷直流电动机的设计，拥有分段部件实际上可能会改善组装过程．
一种由分段定子线圈制成的电机组件
电机定子的设计可以分为两种不同的部分:圆形底座和单独的线圈。线圈需要用铜线缠绕，如果它们是分开的，而不是连接到底座上，缠绕更容易。
“但是你怎么把这些部件重新连接起来呢?”你可能会这样想。好吧，许多分段部件都设计有联锁功能，以确保它们在组装时正确对齐。用于粘合零件的环氧树脂与实际粉末金属材料的强度相等。
细分市场越多，对市场的影响越大磁性性能但这可以被某些混合环氧树脂所抵消，我们正在继续研究。
此外，根据您的部件和所使用的工艺，与其他大型部件制造方法相比，分段组装具有节省成本的潜力。
| 优点 | 缺点 |
| 利用SMC材料制作大型零件 | 对磁性能的潜在影响 |
| 铜线绕组更容易分段定子(减少装配时间/成本) | 与压制单个零件相反，可能需要更大的公差 |
| 有机会降低组件的成本 | 还没有足够多的客户使用这个伟大的流程! |
| 先进的形状制作，增强磁通量路径 |
分割如何改进无刷直流电动机设计?
当考虑改进电机设计的单个压力机组件时，我们经常求助于提高软磁复合材料的磁性能和强度．如果我们将smc的优点与BLDC电机设计的细分优点结合起来会怎样?
SMC为您的组件提供了提高性能和降低成本的机会，SMC部件通常是更节能的部件。
现在想想分段的部分。分段部件可以使难以上风的定子线圈更容易、更快，对工程师来说压力更小。但是，它也允许更精确的绕组，这有可能减少核心损失。
没错——减少核心损失。
当你将节能SMC材料与更精确的绕组潜力相结合时会发生什么?因为……
- 更小的组件尺寸
- 降低能源消耗
- 更高效的绕组
……工程师应该能够显著地减少电动机的磁芯损耗．这将减少电动汽车的过热和过度能源消耗。
分段定子的尺寸
分段PM部件更好的无刷直流电机
即使你的电机组件不够大，分割是你唯一的选择，你也应该考虑分割部件的装配好处。
如果您需要满足特定的磁性性能水平，单片SMC组件可能工作得最好。然而，随着工程师们继续探索利用分段永磁零件减少磁芯损耗和提高磁性能的可能性，为了建造更好的无刷直流电机，值得考虑细分市场。
要了解更多关于PM世界如何与电机世界相交，请访问我们新的电机设计工程师中心。
