Quins són els materials utilitzats per a les laminacions de l'estator i el rotor d'un motor?

Elrotord'un motor de corrent continu consta d'una peça laminada d'acer elèctric. Quan el rotor gira en el camp magnètic del motor, genera una tensió a la bobina, que genera corrents de Foucault, que són un tipus de pèrdua magnètica, i la pèrdua de corrent de Foucault provoca una pèrdua de potència. Diversos factors afecten l'efecte dels corrents de Foucault sobre les pèrdues de potència, com ara el camp electromagnètic, el gruix del material magnètic i la densitat del flux magnètic. La resistència del material al corrent afecta la manera com es generen els corrents de Foucault, per exemple, quan el material és massa gruixut, l'àrea de la secció transversal augmenta, donant lloc a pèrdues de corrents de Foucault. Es necessiten materials més prims per minimitzar l'àrea de la secció transversal. Per fer el material més prim, els fabricants utilitzen diverses làmines primes anomenades laminacions per formar el nucli de l'armadura i, a diferència de les làmines més gruixudes, les làmines més primes produeixen una major resistència, la qual cosa resulta en menys corrents de Foucault.

L'elecció del material utilitzat per a laminacions de motors és una de les consideracions més importants en el procés de disseny del motor i, a causa de la seva versatilitat, algunes de les opcions més populars són l'acer laminat en fred i l'acer al silici. L'alt contingut de silici (2-5,5% en pes de silici) i els acers de placa fina (0,2-0,65 mm) són materials magnètics suaus per als estators i rotors del motor. L'addició de silici al ferro dóna com a resultat una menor coercivitat i una major resistivitat, i la reducció del gruix de la placa fina provoca pèrdues de corrent de Foucault més baixes.
L'acer laminat laminat en fred és un dels materials de menor cost en la producció en massa i és un dels aliatges més populars. El material és fàcil d'estampar i produeix menys desgast a l'eina d'estampació que altres materials. Els fabricants de motors recoixen l'acer laminat del motor amb una pel·lícula d'òxid que augmenta la resistència entre capes, fent-lo comparable als acers amb baix contingut de silici. La diferència entre l'acer laminat amb motor i l'acer laminat en fred està en la composició de l'acer i les millores de processament (com ara el recuit).
L'acer al silici, també conegut com a acer elèctric, és un acer baix en carboni amb una petita quantitat de silici afegit per reduir les pèrdues de corrent de Foucault al nucli. El silici protegeix els nuclis de l'estator i del transformador i redueix la histèresi del material, el temps entre la generació inicial del camp magnètic i la seva generació completa. Un cop laminat en fred i orientat correctament, el material està preparat per a aplicacions de laminació. Normalment, els laminats d'acer de silici s'aïllen per ambdós costats i s'apilen uns sobre els altres per reduir els corrents de Foucault, i l'addició de silici a l'aliatge té un impacte significatiu en la vida útil de les eines i matrius d'estampació.
L'acer al silici està disponible en diversos gruixos i graus, amb el tipus òptim en funció de la pèrdua de ferro permesa en watts per quilogram. Cada grau i gruix afecta l'aïllament superficial de l'aliatge, la vida útil de l'eina d'estampació i la vida útil de la matriu. Igual que l'acer laminat amb motor laminat en fred, el recuit ajuda a enfortir l'acer al silici i el procés de recuit posterior a l'estampació elimina l'excés de carboni, reduint així l'estrès. Depenent del tipus d'acer de silici utilitzat, es requereix un tractament addicional del component per alleujar encara més l'estrès.
El procés de fabricació d'acer laminat en fred aporta avantatges importants a la matèria primera. La fabricació de laminats en fred es fa a temperatura ambient o lleugerament per sobre, de manera que els grans d'acer queden allargats en la direcció de laminació. L'alta pressió aplicada al material durant el procés de fabricació tracta els requisits de rigidesa inherents de l'acer en fred, donant com a resultat una superfície llisa i unes dimensions més precises i consistents. El procés de laminació en fred també provoca el que es coneix com a "enduriment per deformació", que pot augmentar la duresa fins a un 20% en comparació amb l'acer no laminat en graus anomenats durs, semidurs, quart durs i laminats superficials. El rodatge està disponible en una varietat de formes, incloses rodones, quadrades i planes, i en una varietat de graus per adaptar-se a una àmplia gamma de requisits de resistència, intensitat i ductilitat, i el seu baix cost continua sent la columna vertebral de tota la fabricació de laminats.
Elrotoriestatoren un motor estan fets de centenars de làmines d'acer elèctric fines laminats i unides, que redueixen les pèrdues de corrents de Foucault i augmenten l'eficiència, i ambdues estan recobertes d'aïllament a banda i banda per laminar l'acer i tallar els corrents de Foucault entre les capes de l'aplicació del motor. . Normalment, l'acer elèctric està reblat o soldat per garantir la resistència mecànica del laminat. El dany al recobriment d'aïllament pel procés de soldadura pot provocar una disminució de les propietats magnètiques, canvis en la microestructura i la introducció de tensions residuals, cosa que fa que sigui un gran repte el compromís entre la resistència mecànica i les propietats magnètiques.


Hora de publicació: 28-12-2021