از چه موادی برای لمینیت های استاتور و روتور موتور استفاده می شود؟

اینروتوریک موتور DC از یک قطعه چند لایه فولادی الکتریکی تشکیل شده است. هنگامی که روتور در میدان مغناطیسی موتور می چرخد، ولتاژی در سیم پیچ ایجاد می کند که جریان های گردابی را ایجاد می کند که نوعی تلفات مغناطیسی است و تلفات جریان گردابی منجر به افت توان می شود. عوامل متعددی بر اثر جریان های گردابی بر تلفات توان تأثیر می گذارند، مانند میدان الکترومغناطیسی، ضخامت ماده مغناطیسی و چگالی شار مغناطیسی. مقاومت ماده در برابر جریان بر نحوه تولید جریان های گردابی تأثیر می گذارد، به عنوان مثال، هنگامی که ماده بیش از حد ضخیم است، سطح مقطع افزایش می یابد و در نتیجه تلفات جریان گردابی ایجاد می شود. مواد نازک تری برای به حداقل رساندن سطح مقطع مورد نیاز است. برای نازک‌تر کردن مواد، سازندگان از چندین ورق نازک به نام لمینیت برای تشکیل هسته آرمیچر استفاده می‌کنند و برخلاف ورق‌های ضخیم‌تر، ورق‌های نازک‌تر مقاومت بالاتری تولید می‌کنند که منجر به جریان گردابی کمتری می‌شود.

انتخاب مواد مورد استفاده برای لمینیت موتور یکی از مهمترین ملاحظات در فرآیند طراحی موتور است و به دلیل تطبیق پذیری آنها، برخی از محبوب ترین انتخاب ها فولاد لمینیت موتور سرد و فولاد سیلیکونی است. فولادهای با محتوای سیلیکون بالا (2-5.5 درصد وزنی سیلیکون) و صفحه نازک (0.2-0.65 میلی متر) مواد مغناطیسی نرم برای استاتورها و روتورهای موتور هستند. افزودن سیلیکون به آهن باعث کاهش فشار و مقاومت بیشتر می شود و کاهش ضخامت صفحه نازک منجر به تلفات جریان گردابی کمتر می شود.
فولاد چند لایه نورد سرد یکی از کم هزینه ترین مواد در تولید انبوه و یکی از محبوب ترین آلیاژها می باشد. مهر زنی این ماده آسان است و نسبت به سایر مواد سایش کمتری بر روی ابزار مهر زنی ایجاد می کند. سازندگان موتور، فولاد چند لایه موتور را با لایه اکسیدی آنیل می کنند که مقاومت بین لایه ای را افزایش می دهد و آن را با فولادهای کم سیلیکون قابل مقایسه می کند. تفاوت بین فولاد چند لایه موتور و فولاد نورد سرد در ترکیب فولاد و بهبودهای پردازش (مانند بازپخت) است.
فولاد سیلیکونی که به عنوان فولاد الکتریکی نیز شناخته می شود، یک فولاد کم کربن است که مقدار کمی سیلیکون برای کاهش تلفات جریان گردابی در هسته اضافه شده است. سیلیکون از هسته های استاتور و ترانسفورماتور محافظت می کند و هیسترزیس مواد، زمان بین تولید اولیه میدان مغناطیسی و تولید کامل آن را کاهش می دهد. پس از نورد سرد و جهت گیری مناسب، مواد برای کاربردهای لمینیت آماده است. به طور معمول، ورقه های فولادی سیلیکونی از دو طرف عایق بندی شده و برای کاهش جریان های گردابی روی هم قرار می گیرند و افزودن سیلیکون به آلیاژ تأثیر بسزایی در طول عمر ابزار و قالب های مهر زنی دارد.
فولاد سیلیکونی در ضخامت ها و گریدهای مختلف موجود است که نوع بهینه آن بسته به میزان اتلاف آهن مجاز بر حسب وات بر کیلوگرم است. هر درجه و ضخامت بر عایق سطحی آلیاژ، عمر ابزار مهر زنی و عمر قالب تأثیر می گذارد. مانند فولاد چند لایه موتور نورد سرد، بازپخت به تقویت فولاد سیلیکونی کمک می کند و فرآیند بازپخت پس از مهر زنی کربن اضافی را از بین می برد و در نتیجه تنش را کاهش می دهد. بسته به نوع فولاد سیلیکونی مورد استفاده، برای کاهش بیشتر استرس، درمان اضافی این قطعه مورد نیاز است.
فرآیند تولید فولاد نورد سرد مزایای قابل توجهی را به مواد خام اضافه می کند. تولید نورد سرد در دمای اتاق یا کمی بالاتر از آن انجام می شود و در نتیجه دانه های فولاد در جهت نورد کشیده باقی می مانند. فشار بالای اعمال شده بر روی مواد در طول فرآیند تولید، نیازهای سختی ذاتی فولاد سرد را برطرف می‌کند و در نتیجه سطح صاف و ابعاد دقیق‌تر و ثابت‌تری را به همراه دارد. فرآیند نورد سرد همچنین باعث آنچه به عنوان "سختی کرنش" شناخته می شود، می شود که می تواند سختی را تا 20٪ در مقایسه با فولاد غیر نورد شده در گریدهایی به نام های کامل سخت، نیمه سخت، ربع سخت و نورد سطحی افزایش دهد. نورد در اشکال مختلف، از جمله گرد، مربع و مسطح، و در انواع درجات متناسب با طیف گسترده ای از نیازهای مقاومت، شدت و شکل پذیری موجود است و هزینه پایین آن همچنان آن را به عنوان ستون فقرات تمام تولیدات لمینت تبدیل می کند.
اینروتورواستاتوردر یک موتور از صدها ورق فولادی نازک الکتریکی چند لایه و به هم پیوسته ساخته شده است که تلفات جریان گردابی را کاهش می دهد و راندمان را افزایش می دهد و هر دو با عایق در دو طرف پوشش داده می شوند تا فولاد را لمینیت کنند و جریان گردابی بین لایه ها را در کاربرد موتور قطع کنند. . به طور معمول، فولاد الکتریکی برای اطمینان از استحکام مکانیکی لمینت، پرچ یا جوش داده می شود. آسیب به پوشش عایق ناشی از فرآیند جوشکاری می‌تواند منجر به کاهش خواص مغناطیسی، تغییر در ریزساختار و ایجاد تنش‌های پسماند شود و سازش بین مقاومت مکانیکی و خواص مغناطیسی را به چالش بزرگی تبدیل کند.


زمان ارسال: دسامبر-28-2021