In den letzten Jahren stand die globale Umwelt vor größeren Herausforderungen und es steht vor der Tür, die Motoreffizienz zu verbessern und Motorverluste zu reduzieren. Darüber hinaus haben sich mit dem Aufkommen neuer Mobiltechnologien auch die Einsatzumgebung und die Spezifikationsanforderungen von Motoren geändert, sodass kleinere Motoren mit höherer Leistung erforderlich sind. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, ist die Erhöhung der Drehzahl des Motors eine Lösung geworden, und selbst bei kleinen Motoren kann die Ausgangsleistung durch Erhöhung der Drehzahl erhöht werden. Mit steigender Drehzahl steigt jedoch auch der Eisenverlust des Motorkerns stark an, was zu einer Verringerung des Wirkungsgrades führt.
Der Motorkern besteht normalerweise aus nicht ausgerichtetem Elektrostahlblech und die Standardblechdicke beträgt 0,5 mm und 0,35 mm. Dieses Material wurde ausgewählt, weil die Hochgeschwindigkeitsrotation des Motors mit der hohen Frequenz des Magnetfelds im Eisenkern zusammenhängt und der Eisenverlust der Elektrostahlplatte mit zunehmender Frequenz zunimmt. Dies ist hauptsächlich auf Wirbelstromverluste zurückzuführen. Eddys jüngster Verlust kann durch das Quadrat der Frequenz, der magnetischen Flussdichte und der Plattendicke ausgedrückt werden.
Um den durch die Frequenz verursachten Anstieg des Eisenverlusts zu unterdrücken, wurden ultradünne Elektrostahlbleche entwickelt, die den Anstieg des Wirbelstromverlusts im Verhältnis zur Frequenz erheblich reduzieren und gleichzeitig die hohe Sättigungsmagnetflussdichte und andere Eigenschaften von Nicht-Eisen beibehalten können. orientierte Elektrobleche. Es wird berichtet, dass ultradünne Elektrostahlbleche durch Umwalzen bestehender, nicht ausgerichteter Elektrostahlbleche hergestellt werden. Es wird erwartet, dass die Entwicklung dieses ultradünnen Elektrostahlblechs in Bereichen wie kleinen Hochgeschwindigkeits-Elektromotoren eine wirksame Rolle spielen wird.
Es gibt jedoch immer noch Schwierigkeiten bei der Herstellung von ultradünnen Elektrostahlblechen mit großer Breite, und die Frage, wie ultradünne Elektrostahlbleche effektiv zur Herstellung großformatiger Motorkerne eingesetzt werden können, ist zu einem Problem geworden. Aus diesem Grund hat man einen extrem dünnen Elektrostahlband-Spulenkern namens „gewickelter laminierter Kern“ entwickelt, der das Ziel großer Motorkerne auch bei geringer Breite erreichen kann. Diese Art von Eisenkern hat eine Plattendicke von nur 0,08 mm, was sehr dünn ist und in eine gewickelte Form gebracht werden kann. Durch die Erhöhung der Windungszahl kann eine größere Größe relativ zur Radialrichtung erreicht werden.
Im Allgemeinen bezieht sich ein „gewickelter Kern“ auf einen Kern, der durch Wickeln eines vorhandenen Elektrostahlblechs hergestellt wird, während sich ein „gewickelter laminierter Kern“ auf einen Kern bezieht, der durch Wickeln eines ultradünnen Elektrostahlbands mit einer dünnen Blechdicke hergestellt wird. Diese Art von Kern sorgt für die Isolierung zwischen den Schichten, indem ein extrem dünnes Elektrostahlband mit einer isolierenden Beschichtung umwickelt wird.
Obwohl derzeit ein Verfahren zum Wickeln eines Eisenkerns mit einem dünneren amorphen Material entwickelt wurde, kann die Zwischenschichtisolationsleistung des Eisenkerns nicht aufrechterhalten werden, da das amorphe Material selbst keine isolierende Beschichtung aufweist. Im Gegensatz dazu werden gewickelte Blechpakete mit extrem dünnen Elektrobandbändern mit isolierenden Beschichtungen gewickelt, so dass die Isolation zwischen den Schichten erhalten bleibt.
Forscher wie Wakabayashi Daisuke von der Universität der Künste und Wissenschaften in Japan untersuchten die durch die Kernstruktur verursachten Veränderungen, indem sie die Struktur des gewickelten laminierten Kerns mit der des traditionellen laminierten Kerns verglichen. Gleichzeitig wurden durch die Bewertung gewickelter Blechpakete aus ultradünnen Elektrobandbändern unterschiedlicher Dicke die optimalen Dicken und Herstellungsbedingungen zur weiteren Reduzierung des Eisenverlusts untersucht.
Sie gehen davon aus, dass das gewickelte Blechpaket aus dem neu entwickelten ultradünnen Elektroband magnetische Eigenschaften aufweist, die mit herkömmlichen Blechpaketen vergleichbar sind. Durch die Erhöhung der Anzahl der Wicklungen kann eine radiale Größe erreicht werden, was zur Reduzierung der Verluste und der Größe schnell rotierender elektrischer Maschinen beiträgt.
GO Elektrostahl
Daher können Menschen Eisenkerne unterschiedlicher Größe bereitstellen, wodurch der Bereich der effektiven Nutzung ultradünner Elektrobleche weiter erweitert wird. Insbesondere der laminierte Kern mit einer Plattendicke von 0,08 mm kann die Eigenschaften eines geringen Eisenverlusts und einer hohen magnetischen Permeabilität im Frequenzbereich von 50 Hz bis 1 kHz beibehalten und ist das am besten geeignete Kernmaterial zur Reduzierung von Hystereseverlusten und Wirbelstromverlust.
Im Frequenzbereich über 1 kHz kann aufgrund der Zunahme der Wirbelstromverluste die Materialauswahl von 0,05 mm in Betracht gezogen werden. Die Forscher planen, den laminierten Eisenkern aus extrem dünnen Elektrostahlbändern in die Form eines Motorstators zu verarbeiten, um die Eigenschaften des Stators und seine Auswirkungen auf Motoranwendungen weiter zu klären.
