Οστροφείοενός κινητήρα συνεχούς ρεύματος αποτελείται από ένα πλαστικοποιημένο κομμάτι ηλεκτρικού χάλυβα. Όταν ο ρότορας περιστρέφεται στο μαγνητικό πεδίο του κινητήρα, δημιουργεί μια τάση στο πηνίο, η οποία δημιουργεί δινορεύματα, τα οποία είναι ένας τύπος μαγνητικής απώλειας, και η απώλεια δινορευμάτων οδηγεί σε απώλεια ισχύος. Διάφοροι παράγοντες επηρεάζουν την επίδραση των δινορευμάτων στις απώλειες ισχύος, όπως το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο, το πάχος του μαγνητικού υλικού και η πυκνότητα της μαγνητικής ροής. Η αντίσταση του υλικού στο ρεύμα επηρεάζει τον τρόπο με τον οποίο δημιουργούνται δινορεύματα, για παράδειγμα, όταν το υλικό είναι πολύ παχύ, η επιφάνεια της διατομής αυξάνεται, με αποτέλεσμα απώλειες δινορευμάτων. Απαιτούνται λεπτότερα υλικά για να ελαχιστοποιηθεί το εμβαδόν της διατομής. Για να κάνουν το υλικό πιο λεπτό, οι κατασκευαστές χρησιμοποιούν πολλά λεπτά φύλλα που ονομάζονται ελάσματα για να σχηματίσουν τον πυρήνα του οπλισμού και σε αντίθεση με τα παχύτερα φύλλα, τα λεπτότερα φύλλα παράγουν υψηλότερη αντίσταση, γεγονός που έχει ως αποτέλεσμα λιγότερο δινορευματικό ρεύμα.
Η επιλογή του υλικού που χρησιμοποιείται για ελάσματα κινητήρα είναι ένα από τα πιο σημαντικά ζητήματα στη διαδικασία σχεδιασμού του κινητήρα και λόγω της ευελιξίας τους, μερικές από τις πιο δημοφιλείς επιλογές είναι ο χάλυβας με πλαστικοποιημένο κινητήρα ψυχρής έλασης και ο χάλυβας πυριτίου. Οι χάλυβες υψηλής περιεκτικότητας σε πυρίτιο (2-5,5 wt% πυρίτιο) και λεπτής πλάκας (0,2-0,65 mm) είναι μαλακά μαγνητικά υλικά για στάτορες και ρότορες κινητήρα. Η προσθήκη πυριτίου στο σίδηρο έχει ως αποτέλεσμα χαμηλότερη καταναγκαστική ικανότητα και υψηλότερη ειδική αντίσταση και η μείωση του πάχους λεπτής πλάκας έχει ως αποτέλεσμα χαμηλότερες απώλειες δινορευμάτων.
Ο πλαστικοποιημένος χάλυβας ψυχρής έλασης είναι ένα από τα υλικά με το χαμηλότερο κόστος σε μαζική παραγωγή και είναι ένα από τα πιο δημοφιλή κράματα. Το υλικό είναι εύκολο να σφραγιστεί και παράγει λιγότερη φθορά στο εργαλείο σφράγισης από άλλα υλικά. Οι κατασκευαστές κινητήρων ανόπτουν ελασματοποιημένο χάλυβα κινητήρα με μια μεμβράνη οξειδίου που αυξάνει την αντίσταση του ενδιάμεσου στρώματος, καθιστώντας τον συγκρίσιμο με χάλυβες χαμηλής περιεκτικότητας σε πυρίτιο. Η διαφορά μεταξύ ελασματοποιημένου χάλυβα κινητήρα και χάλυβα ψυχρής έλασης είναι στη σύνθεση του χάλυβα και στις βελτιώσεις επεξεργασίας (όπως η ανόπτηση).
Ο χάλυβας πυριτίου, γνωστός και ως ηλεκτρικός χάλυβας, είναι χάλυβας χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα με μικρή ποσότητα πυριτίου που προστίθεται για τη μείωση των απωλειών δινορευμάτων στον πυρήνα. Το πυρίτιο προστατεύει τους πυρήνες του στάτορα και του μετασχηματιστή και μειώνει την υστέρηση του υλικού, το χρόνο μεταξύ της αρχικής δημιουργίας του μαγνητικού πεδίου και της πλήρους δημιουργίας του. Μόλις ψυχθεί έλασης και προσανατολιστεί σωστά, το υλικό είναι έτοιμο για εφαρμογές πλαστικοποίησης. Συνήθως, τα ελάσματα από χάλυβα πυριτίου είναι μονωμένα και στις δύο πλευρές και στοιβάζονται το ένα πάνω στο άλλο για να μειώσουν τα δινορεύματα, και η προσθήκη πυριτίου στο κράμα έχει σημαντικό αντίκτυπο στη διάρκεια ζωής των εργαλείων σφράγισης και των καλουπιών.
Ο χάλυβας πυριτίου διατίθεται σε διάφορα πάχη και ποιότητες, με τον βέλτιστο τύπο να εξαρτάται από την επιτρεπόμενη απώλεια σιδήρου σε watt ανά κιλό. Κάθε βαθμός και πάχος επηρεάζει τη μόνωση της επιφάνειας του κράματος, τη διάρκεια ζωής του εργαλείου σφράγισης και τη διάρκεια ζωής της μήτρας. Όπως ο χάλυβας με πλαστικοποιημένο κινητήρα ψυχρής έλασης, η ανόπτηση βοηθά στην ενίσχυση του χάλυβα πυριτίου και η διαδικασία ανόπτησης μετά τη σφράγιση εξαλείφει την περίσσεια άνθρακα, μειώνοντας έτσι την καταπόνηση. Ανάλογα με τον τύπο του χάλυβα πυριτίου που χρησιμοποιείται, απαιτείται πρόσθετη επεξεργασία του εξαρτήματος για περαιτέρω ανακούφιση από την πίεση.
Η διαδικασία κατασκευής χάλυβα ψυχρής έλασης προσθέτει σημαντικά πλεονεκτήματα στην πρώτη ύλη. Η κατασκευή ψυχρής έλασης γίνεται σε θερμοκρασία δωματίου ή λίγο πάνω από αυτή, με αποτέλεσμα οι κόκκοι του χάλυβα να παραμένουν επιμήκεις στην κατεύθυνση έλασης. Η υψηλή πίεση που εφαρμόζεται στο υλικό κατά τη διαδικασία κατασκευής αντιμετωπίζει τις εγγενείς απαιτήσεις ακαμψίας του ψυχρού χάλυβα, με αποτέλεσμα μια λεία επιφάνεια και πιο ακριβείς και σταθερές διαστάσεις. Η διαδικασία ψυχρής έλασης προκαλεί επίσης αυτό που είναι γνωστό ως "σκλήρυνση με παραμόρφωση", το οποίο μπορεί να αυξήσει τη σκληρότητα έως και 20% σε σύγκριση με τον μη ελασθέντα χάλυβα σε ποιότητες που ονομάζονται πλήρης σκληρός, ημίσκληρος, τεταρτοσκληρός και επιφανειακός έλασης. Το έλασμα διατίθεται σε διάφορα σχήματα, όπως στρογγυλό, τετράγωνο και επίπεδο, και σε διάφορες ποιότητες που ταιριάζουν σε ένα ευρύ φάσμα απαιτήσεων αντοχής, έντασης και ολκιμότητας, και το χαμηλό του κόστος συνεχίζει να το καθιστά τη ραχοκοκαλιά όλων των πλαστικοποιημένων κατασκευών.
Οστροφείοκαιστάτωρσε έναν κινητήρα είναι κατασκευασμένα από εκατοντάδες ελασματοποιημένα και ενωμένα λεπτά ηλεκτρικά φύλλα χάλυβα, τα οποία μειώνουν τις απώλειες δινορευμάτων και αυξάνουν την απόδοση, και τα δύο είναι επικαλυμμένα με μόνωση και στις δύο πλευρές για να πλαστικοποιηθεί ο χάλυβας και να αποκοπούν τα δινορεύματα μεταξύ των στρωμάτων στην εφαρμογή του κινητήρα . Τυπικά, ο ηλεκτρικός χάλυβας είναι καρφωμένος ή συγκολλημένος για να εξασφαλιστεί η μηχανική αντοχή του πολυστρωματικού υλικού. Η ζημιά στη μονωτική επίστρωση από τη διαδικασία συγκόλλησης μπορεί να οδηγήσει σε μείωση των μαγνητικών ιδιοτήτων, αλλαγές στη μικροδομή και την εισαγωγή υπολειμματικών τάσεων, καθιστώντας μεγάλη πρόκληση τον συμβιβασμό μεταξύ μηχανικής αντοχής και μαγνητικών ιδιοτήτων.
Ώρα δημοσίευσης: Δεκ-28-2021