DC-moottori koostuu kahdesta pääkomponentista: roottorista ja staattorista. Roottorissa on toroidinen ydin, jossa on raot kelojen tai käämien pitämiseksi. Faradayn lain mukaan, kun ydin pyörii magneettikentässä, käämiin indusoituu jännite tai sähköpotentiaali, ja tämä indusoitunut sähköpotentiaali aiheuttaa virran, jota kutsutaan pyörrevirraksi.

Pyörrevirrat ovat seurausta ytimen pyörimisestä sisäänthemagneettikenttä

Pyörrevirta on magneettihäviön muoto, ja pyörrevirran virtauksesta johtuvaa tehohäviötä kutsutaan pyörrevirtahäviöksi. Hystereesihäviö on toinen magneettihäviön komponentti, ja nämä häviöt synnyttävät lämpöä ja vähentävät moottorin hyötysuhdetta.

Kehityseddy-virtaan vaikuttaa sen virtaavan materiaalin vastus

Minkä tahansa magneettisen materiaalin kohdalla materiaalin poikkipinta-alan ja sen vastuksen välillä on käänteinen suhde, mikä tarkoittaa, että pienentynyt pinta-ala johtaa resistanssin kasvuun, mikä puolestaan ​​johtaa pyörrevirtojen pienenemiseen. Yksi tapa pienentää poikkipinta-alaa on ohuempi materiaali.

Tämä selittää, miksi moottorin ydin on valmistettu monista ohuista rautalevyistä (nssähkömoottorien laminointi) yhden suuren ja kiinteän rautalevyn sijaan. Näillä yksittäisillä levyillä on suurempi vastus kuin yhdellä kiinteällä levyllä, ja siksi ne tuottavat vähemmän pyörrevirtaa ja pienemmät pyörrevirtahäviöt.

Laminoitujen ytimien pyörrevirtojen summa on pienempi kuin kiinteiden ytimien

Nämä laminointipinot on eristetty toisistaan, ja yleensä käytetään lakkakerrosta estämään pyörrevirtojen "hyppy" pinosta pinoon. Käänteinen neliösuhde materiaalin paksuuden ja pyörrevirtahäviön välillä tarkoittaa, että mikä tahansa paksuuden pieneneminen vaikuttaa merkittävästi häviön määrään. Siksi Gator, Kiinatyydyttävä roottoritehdas, pyrkii tekemään moottorisydänlaminaatioista mahdollisimman ohuita valmistuksen ja kustannusten näkökulmasta. Nykyaikaisissa tasavirtamoottoreissa käytetään tyypillisesti 0,1-0,5 mm paksuja laminointeja.

Johtopäätös

Pyörrevirtahäviömekanismi edellyttää, että moottori on pinottu eristävällä pinokerroksella, jotta pyörrevirta ei "hyppy" laminoinnista laminointiin.