0.08 χιλ. Πυρήνα με πολυστρωματικό τραύμα με εξαιρετικά λεπτή κορδέλα από πυρίτιο χάλυβα

Χάλυβας πυριτίου GNEE

Τα τελευταία χρόνια, το παγκόσμιο περιβάλλον έχει αντιμετωπίσει πιο σοβαρές προκλήσεις και είναι επείγον να βελτιωθεί η απόδοση του κινητήρα και να μειωθούν οι απώλειες κινητήρα. Επιπλέον, με την άνοδο των νέων τεχνολογιών κινητής τηλεφωνίας, το περιβάλλον χρήσης και οι απαιτήσεις προδιαγραφών των κινητήρων έχουν επίσης αλλάξει, απαιτώντας μικρότερους κινητήρες και μεγαλύτερη απόδοση ισχύος. Προκειμένου να ικανοποιηθούν αυτές οι απαιτήσεις, η αύξηση της ταχύτητας του κινητήρα έχει γίνει μια λύση. Ακόμη και για μικρούς κινητήρες, η ισχύς εξόδου μπορεί να αυξηθεί αυξάνοντας την ταχύτητα. Ωστόσο, καθώς αυξάνεται η ταχύτητα περιστροφής, η απώλεια σιδήρου στον πυρήνα του κινητήρα θα αυξηθεί επίσης απότομα, με αποτέλεσμα τη μείωση της απόδοσης.
Ο πυρήνας του κινητήρα είναι συνήθως κατασκευασμένος απόμη προσανατολισμένος ηλεκτρικός χάλυβαςπλάκα, με τυπικά πάχη πλάκας {{0}},5 mm και 0,35 mm. Ο λόγος για την επιλογή αυτού του υλικού είναι ότι η περιστροφή υψηλής ταχύτητας του κινητήρα σχετίζεται με την υψηλή συχνότητα του μαγνητικού πεδίου στον πυρήνα του σιδήρου και η απώλεια σιδήρου της ηλεκτρικής χαλύβδινης πλάκας θα αυξάνεται καθώς αυξάνεται η συχνότητα. Αυτό οφείλεται κυρίως σε απώλειες δινορευμάτων. Οι απώλειες δινορευμάτων μπορούν να εκφραστούν ως προς τη συχνότητα, την πυκνότητα της μαγνητικής ροής και το τετράγωνο του πάχους της πλάκας.
Προκειμένου να κατασταλεί η αύξηση της απώλειας σιδήρου που προκαλείται από τη συχνότητα, έχουν αναπτυχθεί εξαιρετικά λεπτά ηλεκτρικά φύλλα χάλυβα, τα οποία μπορούν να μειώσουν σημαντικά την αύξηση της απώλειας δινορευμάτων σε σχέση με τη συχνότητα, διατηρώντας παράλληλα την υψηλή πυκνότητα κορεσμού μαγνητικής ροής και άλλα χαρακτηριστικά μηπροσανατολισμένος ηλεκτρικός χάλυβαςφύλλα. Αναφέρεται ότι οι εξαιρετικά λεπτές ηλεκτρικές χαλύβδινες πλάκες κατασκευάζονται με την επανακύλιση των υπαρχουσών μη προσανατολισμένων πλακών από ηλεκτρικό χάλυβα. Η ανάπτυξη αυτής της εξαιρετικά λεπτής ηλεκτρικής χαλύβδινης πλάκας αναμένεται να διαδραματίσει αποτελεσματικό ρόλο σε τομείς όπως οι μικροί κινητήρες υψηλής ταχύτητας.
Ωστόσο, εξακολουθούν να υπάρχουν δυσκολίες στην κατασκευή φαρδιών εξαιρετικά λεπτών πλακών από ηλεκτρικό χάλυβα. Ο τρόπος αποτελεσματικής χρήσης εξαιρετικά λεπτών ηλεκτρικών χαλύβδινων πλακών για την κατασκευή μεγάλων πυρήνων κινητήρα έχει γίνει πρόβλημα. Για το σκοπό αυτό, έχει αναπτυχθεί ένας εξαιρετικά λεπτός πυρήνας ηλεκτρικής λωρίδας χάλυβα που ονομάζεται «πληγμένος πυρήνας με στρώσεις», ο οποίος μπορεί να επιτύχει τον στόχο μεγάλων πυρήνων κινητήρα ακόμη και με στενό πλάτος. Το πάχος της πλάκας αυτού του τύπου σιδερένιου πυρήνα είναι μόνο 0,08 mm, το οποίο είναι πολύ λεπτό και μπορεί να γίνει κουλουριασμένο. Αυξάνοντας τον αριθμό των περιελίξεων, μπορούν να επιτευχθούν μεγαλύτερες διαστάσεις σε σχέση με την ακτινική κατεύθυνση.
Σε γενικές γραμμές, ο "πυρήνας τυλιγμένου ηλεκτρικού χάλυβα" αναφέρεται σε έναν πυρήνα που παράγεται από την περιέλιξη υπαρχόντων ηλεκτρικών φύλλων χάλυβα, ενώ ο "πλυρισμένος πυρήνας με ελασματοποίηση" αναφέρεται σε έναν πυρήνα που σχηματίζεται με περιέλιξη εξαιρετικά λεπτούηλεκτρικός χάλυβαςλωρίδες πάχους λεπτής πλάκας. Αυτός ο τύπος πυρήνα διατηρεί τη μόνωση μεταξύ των στρωμάτων τυλίγοντας εξαιρετικά λεπτή ηλεκτρική χαλύβδινη ταινία με μονωτική επίστρωση.
Προς το παρόν, αν και έχει αναπτυχθεί μια μέθοδος περιτύλιξης του πυρήνα του σιδήρου με λεπτότερα άμορφα υλικά, καθώς το ίδιο το άμορφο υλικό δεν έχει μονωτική επίστρωση, δεν μπορεί να διατηρήσει την απόδοση μόνωσης μεταξύ των στρωμάτων του πυρήνα σιδήρου. Αντίθετα, ένας τυλιγμένος ελασματοποιημένος πυρήνας τυλίγεται χρησιμοποιώντας εξαιρετικά λεπτή ηλεκτρική ταινία χάλυβα με μονωτική επίστρωση έτσι ώστε να διατηρείται η μόνωση μεταξύ των στρωμάτων.

Ηλεκτρικό πηνίο χάλυβα

Ερευνητές, συμπεριλαμβανομένου του Daisuke Wakabayashi του Πανεπιστημίου Τεχνών και Επιστημών Nippon, μελέτησαν τις αλλαγές που προκαλούνται από τη δομή του πυρήνα συγκρίνοντας τις δομές των ελασματοποιημένων πυρήνων με τραύματα και των συμβατικών ελασματοποιημένων πυρήνων. Ταυτόχρονα, μέσω της αξιολόγησης των εξαιρετικά λεπτών υλικών πυρήνα με τυλιγμένες λωρίδες ηλεκτρικής χάλυβα διαφορετικού πάχους, διερευνήθηκαν το βέλτιστο πάχος και οι συνθήκες κατασκευής για περαιτέρω μείωση της απώλειας σιδήρου.
Πιστεύουν ότι ένας τυλιγμένος πολυστρωματικός πυρήνας κατασκευασμένος από πρόσφατα αναπτυγμένες εξαιρετικά λεπτές ηλεκτρικές λωρίδες χάλυβα έχει μαγνητικές ιδιότητες συγκρίσιμες με τους συμβατικούς πολυστρωματικούς πυρήνες. Αυξάνοντας τον αριθμό των περιελίξεων, μπορούν να επιτευχθούν ακτινικές διαστάσεις, οι οποίες συμβάλλουν στη μείωση των απωλειών και του μεγέθους των περιστρεφόμενων μηχανών υψηλής ταχύτητας.

Ως εκ τούτου, μπορεί κανείς να παρέχει πυρήνες σιδήρου διαφορετικών μεγεθών, επεκτείνοντας περαιτέρω το εύρος αποτελεσματικής χρήσης των εξαιρετικά λεπτών ηλεκτρικών χαλύβδινων πλακών. Συγκεκριμένα, ο πολυστρωματικός πυρήνας με πάχος πλάκας 0,08mm μπορεί να διατηρήσει χαμηλή απώλεια σιδήρου και υψηλή μαγνητική διαπερατότητα στην περιοχή συχνοτήτων από 50Hz έως 1kHz και είναι το καταλληλότερο υλικό πυρήνα για τη μείωση της απώλειας υστέρησης και του δινορρευμάτων απώλεια.