Da Elektrofahrzeuge (EVs) kontinuierlich auf höhere Leistungsdichte, höhere Geschwindigkeiten und bessere Effizienz ausgerichtet sind, ist das Wärmemanagement von Leistungselektronik und Antriebsmotoren zu einer zentralen technischen Herausforderung geworden. Da Hochgeschwindigkeitsmotoren mit über 10.000 U/min laufen und Leistungselektronik erhebliche Wärme erzeugt, können herkömmliche massive Leiter nicht mehr mithalten. Hier kommt rechteckiger Litzendraht ins Spiel – eine Technologie, die die Denkweise der Industrie über elektrische Verluste und thermische Leistung verändert.

Litz draht, der aus mehreren isolierten, verdrillten oder geflochtenen Litzen besteht, verringert die Wechselstromverluste aufgrund von Skin- und Proximity-Effekten erheblich – die bei hohen Frequenzen immer wichtiger werden. Obwohl herkömmlicher runder Litzendraht üblicherweise verwendet wird, bietet die rechteckige Variante spezifische Vorteile, insbesondere bei EV-Anwendungen.

Ein zusätzlicher "thermischer" Vorteil von flachem Litzendraht ist, dass er Wärme schneller abführt. Rechteckiger Litzendraht kann auch das Füllverhältnis durch den Wegfall der Lücken zwischen den Litzen erhöhen, und die Querschnittsform ist im Vergleich zu runden Designs um etwa 20 % kompakter. Diese dichtere Anordnung führt zu einem besseren thermischen Kontakt mit den umliegenden Kühlsystemen. Wie ein Branchenanalyst feststellt, verbessert die größere Querschnittsfläche die Wärmeableitung entlang der Drahtlänge durch Oberflächenkontakt und ermöglicht einen größeren Stromfluss bei reduzierter Betriebstemperatur. Die patentierte Formwickeltechnologie Form Litz Wire (FLW) von hofer technology beweist, dass ein überlegenes Wicklungsdesign eine bessere Wärmeleitfähigkeit, eine effektivere Wärmeableitung zum Kühlsystem und eine höhere kontinuierliche Motorleistung ermöglicht.

rechteckiger Litzendraht, nicht nur gut für die thermischen Vorteile, sondern auch für eine herausragende elektrische Leistung. Die rechteckige Form ermöglicht Wicklungsfaktoren für Statorwicklungen zwischen 45 % und 65 %, was weit über den mit runden Litzendrahtanordnungen erzielbaren 35 % bis 45 % liegt. Diese höhere Kupferdichte ist ein direktes Ergebnis der höheren Leistungsdichte und der besseren Raumnutzung.

Die Verlustreduzierung ist ebenso erstaunlich. Studien zeigen, dass hybride rechteckige Litzendrahtwicklungen die Wechselstromverluste um bis zu 34 % gegenüber massiven Haarnadeldesigns reduzieren können. Die Validierungstests von hofer technology haben eine Reduzierung der Elektromotorenverluste um bis zu 25 % nachgewiesen, was leichtere, kleinere und effizientere Antriebsmotoren ermöglicht. Bei höheren Geschwindigkeiten, bei denen Hochfrequenzverluste dominieren, weisen Litzendrähte auch einen deutlichen Vorteil gegenüber massiven Drähten auf.

Das Marktsegment für Automobil-Litzendrähte wächst erheblich, wobei immer mehr rechteckige Profile für spezialisierte Anwendungen mit der Nachfrage nach hoher Stromtragfähigkeit und hoher EMV-Leistung eingesetzt werden. Von EV-Antriebsmotoren und -Wechselrichtern bis hin zu drahtlosen Ladesystemen und On-Board-Ladegeräten entwickelt sich rechteckiger Litzendraht zu einem entscheidenden Wegbereiter für die Elektromobilität der nächsten Generation. Da die Automatisierungsindustrie kontinuierlich auf höhere Effizienz, Leistungsdichte und Wärmemanagement abzielt, scheint die rechteckige Litzendrahttechnologie diejenige zu sein, die all diese Anforderungen erfüllt, und gilt als einer der Bausteine des zukünftigen EV-Antriebsstrangs.