Las principales características de los motores asíncronos de CA de devanado hairpin son:
1. Tasa de llenado de ranura
La superficie efectiva de cobre del motor hairpin puede aumentar más del 30%. Mientras que la tasa de llenado efectivo de cobre en la ranura de un motor tradicional es de solo un 60% aproximadamente, el motor hairpin puede alcanzar cerca del 90%. De ellas, las pérdidas en el cobre del bobinado suponen la parte principal, y su magnitud es directamente proporcional a la resistencia del bobinado. Reducir la resistencia del bobinado reduce directamente las pérdidas en el cobre, mejora la eficiencia y la densidad de potencia del motor y multiplica su potencia, que puede llegar a 2,5 veces la potencia nominal.
2. Disipación de calor
El bobinado tiene una gran superficie, por lo que la superficie de disipación es amplia; la superficie de contacto entre espiras es mayor, lo que mejora la conducción del calor; el hueco entre espiras del bobinado es pequeño, lo que también mejora la conducción del calor; y el contacto entre el bobinado y la ranura del núcleo es bueno, lo que igualmente mejora la conducción térmica. Según simulaciones de campo térmico, con el mismo diseño la elevación de temperatura del bobinado de un motor de hilo plano de cobre es un 20% inferior a la de un motor de hilo redondo de cobre.
3. Extremo del bobinado
La estructura del extremo de la bobina es más compacta y, en comparación con el bobinado insertado disperso, la altura del extremo es mucho menor.
4. Volumen
Frente a un motor de hilo redondo, el diámetro del motor hairpin se reduce entre un 10% y un 15% y su longitud axial un 15%, con un aumento notable de la densidad de potencia. La desventaja de los motores hairpin es que consumen más cobre que los de hilo redondo, por lo que son adecuados para motores de baja tensión y alta corriente.
5. Proceso de fabricación
El proceso de fabricación del estator hairpin es: conformado del hilo del bobinado hairpin → inserción de papel en la ranura del estator → inserción del bobinado hairpin → torsión del extremo del bobinado → aplanado del extremo → soldadura del extremo → tratamiento de aislamiento del hairpin → tratamiento de la salida. Son muchos los procesos, equipos especializados y utillajes, con requisitos de precisión elevados en cada paso, baja tolerancia a errores, alta tasa de desecho y elevados costes de producción globales.
6. Características
En comparación con los motores de hilo circular, los motores hairpin de la misma serie de potencia presentan una tasa de fallos extremadamente baja, una respuesta de explosión de potencia de salida rápida, un rendimiento más estable, menor tamaño, menor temperatura de motor y menor temperatura de arranque en frío, lo que los hace adecuados para aplicaciones de baja tensión y alta corriente.