двигунобудування: чим тонший матеріал сердечника двигуна, тим краще?
Перше, що має бути зрозуміло, це те, що жоден окремий матеріал не є оптимальним (або навіть придатним для використання) для кожного застосування, і потрібно робити компроміси між вартістю, вагою, розміром та іншими факторами. Крім того, процес ламінування після виготовлення має великий вплив на продуктивність розробленого сердечника. Критерії вибору матеріалу включають вартість, проникність, електромагнітні втрати та щільність потоку насичення. Проникність і втрати в сердечнику змінюються залежно від частоти реверсування потоку (у герцах) і щільності потоку, а в деяких застосуваннях форма кривої гістерезису стає важливою. Кожен доступний матеріал оптимізований для однієї або кількох із цих властивостей і менш досконалий для інших.
При виборі відповідної сталі для двигуна необхідно враховувати кілька факторів.
В даний час найбільш часто використовуваним матеріалом для сердечників двигунів є холоднокатана ламінована сталь, яка є найдешевшим матеріалом для об’ємного застосування, а легкість штампування та низький знос інструменту допомагають знизити вартість готового ламінування. У застосуваннях, де прийнятні вищі втрати в сердечнику (полюсні наконечники постійного струму, низький робочий цикл тощо) і недороге кінцеве обладнання, слід розглянути вуглецеву сталь, хоча, звичайно, магнітні та механічні властивості цього матеріалу є більш вирішальними факторами. Чим тонший матеріал, тим менші втрати високочастотних вихрових струмів і тим вищий ККД двигуна. Це, у свою чергу, означає менше енергоспоживання, а отже, більшу дальність передачі при тому самому рівні потужності. Відповідно до наведеної нижче формули потужності, найкраща товщина матеріалу – якомога тонша.
Більш тонкі листи, довший час виробництва та менша пропускна здатність
Для прикладу двигуна із зовнішнім діаметром статора 250 мм і висотою стопки 120 мм, чим менша товщина листа, тим більше ламінування потрібно для досягнення бажаної загальної висоти. Швидкість штампування коливається від 220 ударів/хв (для 0.25 мм товщини листа) до 250 ударів/хв (для 0,35 мм) залежно від товщини листа. Беручи до уваги брухт, час простою та доступність системи, пропускна здатність становитиме від 32 стопок (0,35 мм) до 19 стопок (0,25 мм) на годину, що означає 1.7-збільшення часу перфорації.
Враховуйте максимізацію ефективності, але не залежність від програми
Потужні електродвигуни можна виготовляти з великої кількості марок сталі, і при виборі приводного двигуна для чисто електричної роботи головним питанням є те, скільки ви можете заощадити, використовуючи більш якісну, тоншу, а отже, дорожчу електротехнічну сталь. Навіть відносно невелика різниця в ефективності може вплинути на радіус дії батареї і, отже, на необхідну (дуже дорогу) ємність батареї.
Крива продуктивності є менш вимогливою, якщо електрична машина використовується лише для підтримки двигуна внутрішнього згоряння в автомобілі з м’яким гібридом, або якщо транспортний засіб призначений для експлуатації на короткі або середні дистанції виключно на електриці (як у гібриді або гібриді, що підключається до мережі електроживлення). транспортний засіб). Окрім економії матеріалу двигуна, також значно зменшується необхідна ємність акумулятора, тому має сенс зменшити ефективність двигуна в діапазоні товщини від 0.3 до 0.35 мм.
Крім того, надзвичайно тонкий сердечник може підвищити ефективність високошвидкісних двигунів, особливо статора, але в роторі часто необхідно досягти дуже високої міцності, а не меншої товщини, спеціальні процеси з’єднання, такі як склеювання повної поверхні Разом конструкція ротора також позитивно впливає на ефективність.
на закінчення
Тонкий не завжди кращий, використання серцевої сталі слід розглядати дуже по-іншому із загальної точки зору оброблюваності, вартості, областей застосування, ефективності та інших технічних факторів конструкції двигуна, з багатьма умовами, які чітко вказують на наявність Полегшує використання різної товщини сталі.
Те, як вибрано матеріал, який використовується для ламінування ротора або статора, має фундаментальний і далекосяжний вплив на конструкцію двигуна, причому матеріал сердечника впливає на такі характеристики, як потужність, тепловіддача, вага та вартість (термін «двигун» тут використовується вільно). включати генератори, тахометри, резольвери, генератори змінного струму тощо). Небагато інженерних шкіл знаходять час, щоб заглибитися в цей вибір матеріалів, і оскільки різні матеріали надходять від багатьох постачальників, може бути важко знайти огляд усіх з них в одному місці.
