Is het ijzeren kernmateriaal van de motor zo dun mogelijk?

GNEE-staal koudgewalste elektrische stalen kern

De keuze van het materiaal dat wordt gebruikt in rotor- of statorlaminaten heeft een fundamentele en verstrekkende invloed op het motorontwerp, en het materiaal van de ijzeren kern beïnvloedt het vermogen, de warmtelift, het gewicht en de kostenkenmerken van de motor.

Het eerste waar we duidelijk over moeten zijn, is dat geen enkel materiaal optimaal is voor elke toepassing, en dat er afwegingen moeten worden gemaakt tussen kosten, gewicht, formaat en andere factoren. Bovendien heeft het lamineerproces na productie een grote invloed op de prestaties van de ontworpen ijzeren kern. Materiaalkeuzecriteria omvatten kosten, permeabiliteit, elektromagnetisch verlies en verzadigingsfluxdichtheid. Permeabiliteit en kernverlies variëren met de fluxomkeerfrequentie (in Hertz) en fluxdichtheid, en in sommige toepassingen wordt de vorm van de hysteresiscurve belangrijk. Elk beschikbaar materiaal is geoptimaliseerd voor een of meer van deze eigenschappen en minder dan perfect voor andere.

Momenteel is het meest gebruikte materiaal voor de ijzeren kern van de motor koudgewalst gelamineerd staal, het materiaal met de laagste kosten voor batchtoepassingen, en gemakkelijk stempelen en lage gereedschapsslijtage helpen de kosten van voltooide laminering te verlagen. In toepassingen waar hoge kernverliezen (DC-polen, lage inschakelduur, enz.) en goedkope eindapparatuur acceptabel zijn,koolstofstaalHierbij moet uiteraard rekening worden gehouden met de magnetische en mechanische eigenschappen van dit materiaal, die een van de meest beslissende factoren zijn. Hoe dunner het materiaal, hoe lager het hoogfrequente wervelstroomverlies en hoe de efficiëntie van de motor wordt verbeterd. Dit betekent op zijn beurt een lager energieverbruik en dus een groter transmissieafstandsbereik bij hetzelfde vermogensniveau.

Korrelgeoriënteerd siliciumstaal in stroomtransformator

De plaat is dunner, de productietijd is langer en de productiviteit wordt verlaagd. In het geval van een motor met een statorbuitendiameter van 250 mm en een lamineringshoogte van 120 mm geldt: hoe dunner de plaatdikte, hoe meer laminering nodig is om de gewenste totale hoogte te bereiken. De stempelsnelheid varieert tussen 220 slagen/min (voor 0,25 mm dikke platen) en 250 slagen/min (voor 0,35 mm dikke platen), afhankelijk van de plaatdikte. Rekening houdend met schroot, stilstand en systeembeschikbaarheid zal de productie tussen de 32 palen (0,35 mm) en 19 palen (0,25 mm) per uur liggen, wat neerkomt op een 1,7 maal langere stanstijd.

Denk aan maximale efficiëntie, maar niet applicatie-onafhankelijk. Sterke elektromotoren kunnen worden geproduceerd met een groot aantal staalsoorten, en bij het kiezen van een aandrijfmotor die puur elektrisch wordt aangedreven, is de belangrijkste vraag hoeveel er kan worden bespaard door gebruik te maken van hogere kwaliteit, dunner en dus duurderelektrisch staal. Zelfs een relatief klein verschil in efficiëntie kan de actieradius van de accu beïnvloeden en daarmee de benodigde hoeveelheid accucapaciteit. Als de motor alleen wordt gebruikt ter ondersteuning van de verbrandingsmotor in een mild hybride voertuig, of als het voertuig bedoeld is om over korte of middellange afstanden puur elektrisch te rijden (zoals in een hybride of plug-in hybride voertuig), moeten de eisen voor de prestatiecurve is lager. Naast de materiaalbesparing van de motor wordt ook de benodigde accucapaciteit sterk verminderd. Daarom is het zinvol om het motorrendement te verlagen in het diktebereik van 0.3 tot 0.35 mm. Bovendien kan extreem dun ijzeren kernstaal de efficiëntie van hogesnelheidsmotoren verbeteren, vooral de efficiëntie van de stator, maar in de rotor is het vaak nodig om een ​​zeer hoge sterkte te bereiken in plaats van een dunnere dikte, en speciale verbindingsprocessen, zoals Dankzij de hechting over het hele oppervlak heeft het rotorontwerp ook een positieve invloed op de efficiëntie.

Koudgewalste kern van siliciumstaal

Vanuit een algemeen perspectief is dunner niet beter. Als we kijken naar de bewerkbaarheid, kosten, toepassingsgebieden, efficiëntie en andere technische factoren bij het motorontwerp, moeten we op een heel andere manier naar het gebruik van ijzeren kernstaal kijken.