Mitä materiaaleja käytetään laminointiin moottorin staattorissa ja roottorissa?

Theroottoritasavirtamoottori koostuu laminoidusta sähköteräskappaleesta. Kun roottori pyörii moottorin magneettikentässä, se synnyttää kelaan jännitteen, joka synnyttää pyörrevirtoja, jotka ovat eräänlainen magneettinen häviö, ja pyörrevirtahäviö johtaa tehohäviöön. Pyörrevirtojen vaikutukseen tehohäviöihin vaikuttavat useat tekijät, kuten sähkömagneettinen kenttä, magneettisen materiaalin paksuus ja magneettivuon tiheys. Materiaalin virran vastus vaikuttaa pyörrevirtojen syntymiseen, esimerkiksi kun materiaali on liian paksua, poikkipinta-ala kasvaa, mikä johtaa pyörrevirtahäviöihin. Ohuempia materiaaleja tarvitaan poikkileikkausalan minimoimiseksi. Materiaalin ohuemmaksi valmistajat käyttävät useita ohuita levyjä, joita kutsutaan laminoinneiksi, muodostamaan ankkuriytimen, ja toisin kuin paksummat levyt, ohuemmat levyt tuottavat suuremman resistanssin, mikä johtaa pienempään pyörrevirtaan.

Moottorin laminoinnissa käytettävän materiaalin valinta on yksi tärkeimmistä seikoista moottorin suunnittelussa, ja monipuolisuuden vuoksi suosituimpia valintoja ovat kylmävalssattu moottorilaminoitu teräs ja silikoniteräs. Korkeapiipitoiset (2-5,5 paino-% pii) ja ohuet levyteräkset (0,2-0,65 mm) ovat pehmeitä magneettisia materiaaleja moottorin staattorien ja roottoreiden käyttöön. Piin lisääminen rautaan johtaa pienempään koersitiiviseen ja suurempaan resistiivisyyteen, ja ohuen levyn paksuuden pieneneminen johtaa pienempiin pyörrevirtahäviöihin.
Kylmävalssattu laminoitu teräs on yksi halvimmista massatuotannon materiaaleista ja yksi suosituimmista seoksista. Materiaali on helppo leimata ja se kuluttaa vähemmän leimaustyökalua kuin muut materiaalit. Moottorivalmistajat hehkuttavat moottorilla laminoidun teräksen oksidikalvolla, joka lisää kerrosten välistä kestävyyttä, mikä tekee siitä verrattavissa vähäpiipitoisiin teräksiin. Moottorilaminoidun ja kylmävalssatun teräksen välinen ero on teräksen koostumuksessa ja prosessointiparannuksissa (kuten hehkutus).
Piiteräs, joka tunnetaan myös sähköteräksenä, on vähähiilinen teräs, johon on lisätty pieni määrä piitä vähentämään pyörrevirtahäviöitä ytimessä. Pii suojaa staattorin ja muuntajan ytimiä ja vähentää materiaalin hystereesiä, aikaa magneettikentän ensimmäisen synnytyksen ja sen täyden generoinnin välillä. Kun materiaali on kylmävalssattu ja oikein suunnattu, se on valmis laminointisovelluksiin. Tyypillisesti piiteräslaminaatit on eristetty molemmilta puolilta ja pinottu päällekkäin pyörrevirtojen vähentämiseksi, ja piin lisäämisellä seokseen on merkittävä vaikutus meistotyökalujen ja meistien käyttöikään.
Piiterästä on saatavana eri paksuuksina ja eri laatuisina, ja optimaalinen tyyppi riippuu sallitusta rautahäviöstä watteina kilogrammaa kohti. Jokainen laatu ja paksuus vaikuttavat lejeeringin pinnan eristykseen, leimaustyökalun käyttöikään ja muotin käyttöikään. Kuten kylmävalssattu moottorilaminoitu teräs, hehkutus auttaa vahvistamaan piiterästä, ja leimaamisen jälkeinen hehkutusprosessi poistaa ylimääräisen hiilen, mikä vähentää jännitystä. Käytetyn piiteräksen tyypistä riippuen tarvitaan komponentin lisäkäsittelyä jännityksen lievittämiseksi edelleen.
Kylmävalssatun teräksen valmistusprosessi tuo merkittäviä etuja raaka-aineelle. Kylmävalssattu valmistus tapahtuu huoneenlämpötilassa tai hieman sen yläpuolella, jolloin teräksen rakeet pysyvät venyneinä valssaussuunnassa. Valmistusprosessin aikana materiaaliin kohdistettu korkea paine käsittelee kylmäteräksen luontaisia ​​jäykkyysvaatimuksia, mikä johtaa sileään pintaan ja tarkempiin ja yhdenmukaisempiin mittoihin. Kylmävalssausprosessi aiheuttaa myös niin sanottua "venymäkarkaisua", joka voi lisätä kovuutta jopa 20 % verrattuna valssaamattomaan teräkseen laaduissa, joita kutsutaan täyskovaksi, puolikovaksi, neljänneskovaksi ja pintavalssatuksi. Valssausta on saatavana useissa muodoissa, mukaan lukien pyöreät, neliömäiset ja litteät, ja useissa eri laatuluokissa, jotka sopivat monenlaisiin lujuus-, intensiteetti- ja sitkeysvaatimuksiin, ja sen alhaiset kustannukset tekevät siitä edelleen kaiken laminoidun valmistuksen selkärangan.
Theroottorijastaattorimoottorissa on valmistettu sadoista laminoiduista ja yhteenliitetyistä ohuista sähköteräslevyistä, jotka vähentävät pyörrevirtahäviöitä ja lisäävät tehokkuutta, ja molemmat on päällystetty eristeellä molemmilta puolilta teräksen laminoimiseksi ja pyörrevirtojen katkaisemiseksi kerrosten välillä moottorisovelluksessa. . Tyypillisesti sähköteräs niitataan tai hitsataan laminaatin mekaanisen lujuuden varmistamiseksi. Hitsausprosessin aiheuttamat eristepinnoitteen vauriot voivat johtaa magneettisten ominaisuuksien heikkenemiseen, mikrorakenteen muutoksiin ja jäännösjännitysten syntymiseen, mikä tekee kompromissin mekaanisen lujuuden ja magneettisten ominaisuuksien välillä suuren haasteen.


Postitusaika: 28.12.2021