Hvilke materialer bruges til lamineringerne i statoren og rotoren på en motor?

Derotoraf en jævnstrømsmotor består af et lamineret stykke elektrisk stål. Når rotoren roterer i motorens magnetfelt, genererer den en spænding i spolen, som genererer hvirvelstrømme, som er en type magnetisk tab, og hvirvelstrømstab fører til strømtab. Flere faktorer påvirker virkningen af ​​hvirvelstrømme på effekttab, såsom det elektromagnetiske felt, tykkelsen af ​​det magnetiske materiale og tætheden af ​​den magnetiske flux. Materialets modstand mod strømmen påvirker den måde, hvorpå hvirvelstrømme genereres, for eksempel når materialet er for tykt, øges tværsnitsarealet, hvilket resulterer i hvirvelstrømstab. Tyndere materialer er nødvendige for at minimere tværsnitsarealet. For at gøre materialet tyndere bruger producenter flere tynde plader kaldet lamineringer til at danne ankerkernen, og i modsætning til tykkere plader producerer tyndere plader højere modstand, hvilket resulterer i mindre hvirvelstrøm.

Valget af materiale, der bruges til motorlamineringer, er en af ​​de vigtigste overvejelser i motordesignprocessen, og på grund af deres alsidighed er nogle af de mest populære valg koldvalset motorlamineret stål og siliciumstål. Højt siliciumindhold (2-5,5 vægt% silicium) og tyndplade (0,2-0,65 mm) stål er bløde magnetiske materialer til motorstatorer og rotorer. Tilsætning af silicium til jern resulterer i lavere koercitivitet og højere modstand, og reduktionen i tyndpladetykkelse resulterer i lavere hvirvelstrømstab.
Koldvalset lamineret stål er et af de billigste materialer i masseproduktion og er en af ​​de mest populære legeringer. Materialet er nemt at stemple og giver mindre slid på stanseværktøjet end andre materialer. Motorproducenter udgløder motorlamineret stål med en oxidfilm, der øger modstanden mellem lag, hvilket gør det sammenligneligt med stål med lavt siliciumindhold. Forskellen mellem motorlamineret stål og koldvalset stål ligger i stålsammensætningen og forarbejdningsforbedringer (såsom udglødning).
Siliciumstål, også kendt som elektrisk stål, er et lavkulstofstål med en lille mængde silicium tilsat for at reducere hvirvelstrømtab i kernen. Silicium beskytter stator- og transformatorkernerne og reducerer materialets hysterese, tiden mellem den første generering af magnetfeltet og dets fulde generering. Når materialet er koldvalset og korrekt orienteret, er det klar til laminering. Typisk er siliciumstållaminater isoleret på begge sider og stablet oven på hinanden for at reducere hvirvelstrømme, og tilsætningen af ​​silicium til legeringen har en væsentlig indflydelse på stanseværktøjets og matricers levetid.
Siliciumstål fås i forskellige tykkelser og kvaliteter, med den optimale type afhængig af det tilladte jerntab i watt pr. kilogram. Hver kvalitet og tykkelse påvirker legeringens overfladeisolering, stanseværktøjets levetid og matricens levetid. Ligesom koldvalset motorlamineret stål hjælper udglødning med at styrke siliciumstålet, og efterstemplingsprocessen eliminerer overskydende kulstof og reducerer derved stress. Afhængigt af den anvendte type siliciumstål kræves yderligere behandling af komponenten for yderligere at aflaste stress.
Den koldvalsede stålfremstillingsproces tilføjer betydelige fordele til råmaterialet. Koldvalset fremstilling sker ved eller lidt over stuetemperatur, hvilket resulterer i, at stålkornene forbliver aflange i valseretningen. Det høje tryk, der påføres materialet under fremstillingsprocessen, behandler de iboende krav til stivhed af koldt stål, hvilket resulterer i en glat overflade og mere præcise og ensartede dimensioner. Koldvalseprocessen forårsager også såkaldt "strain hærdning", som kan øge hårdheden med op til 20% sammenlignet med ikke-valset stål i kvaliteter kaldet fuldhård, semi-hård, kvart hård og overfladevalset. Valsning er tilgængelig i en række forskellige former, herunder rund, firkantet og flad, og i en række forskellige kvaliteter for at passe til en bred vifte af krav til styrke, intensitet og duktilitet, og dens lave pris gør det fortsat til rygraden i al lamineret fremstilling.
Derotorogstatori en motor er lavet af hundredvis af laminerede og sammenføjede tynde elektriske stålplader, som reducerer hvirvelstrømstab og øger effektiviteten, og begge er belagt med isolering på begge sider for at laminere stålet og afskære hvirvelstrømme mellem lagene i motorapplikationen . Typisk nittes eller svejses det elektriske stål for at sikre laminatets mekaniske styrke. Skader på isoleringsbelægningen fra svejseprocessen kan føre til et fald i magnetiske egenskaber, ændringer i mikrostruktur og indførelse af restspændinger, hvilket gør det til en stor udfordring at gå på kompromis mellem mekanisk styrke og magnetiske egenskaber.


Indlægstid: 28. december 2021