0.08 mm Uzwojenie taśmy ze stali krzemowej, laminowany rdzeń, właściwości magnetyczne

Rdzeń ze stali krzemowej GNEE

W ostatnich latach środowisko globalne stoi przed poważniejszymi wyzwaniami i pilną potrzebą jest poprawa sprawności silników i zmniejszenie ich strat. Ponadto wraz z rozwojem nowych technologii mobilnych zmieniły się również środowisko użytkowania i wymagania techniczne silników, co wymaga mniejszych silników o większej mocy wyjściowej. Aby spełnić te wymagania, rozwiązaniem staje się zwiększenie prędkości obrotowej silnika, nawet w przypadku małych silników, zwiększenie prędkości może również zwiększyć moc wyjściową. Jednakże wraz ze wzrostem prędkości utrata żelaza w żelaznym rdzeniu silnika również gwałtownie wzrośnie, co spowoduje spadek wydajności.

Z tego zwykle wykonany jest żelazny rdzeń silnikanieorientowana stal elektrotechnicznablacha, typowa grubość blachy {{0}},5 mm i 0,35 mm. Materiał ten został wybrany, ponieważ duża prędkość obrotowa silnika jest powiązana z wysoką częstotliwością pola magnetycznego w żelaznym rdzeniu oraz utratą żelaza welektryczna płyta stalowabędzie wzrastać wraz ze wzrostem częstotliwości. Jest to spowodowane głównie stratami w postaci prądów wirowych. Stratę prądu wirowego można wyrazić w kategoriach częstotliwości, gęstości strumienia magnetycznego i kwadratu grubości płyty. Aby stłumić wzrost strat żelaza spowodowany częstotliwością, opracowano niezwykle cienkie płyty ze stali elektrotechnicznej, które mogą znacznie zmniejszyć straty prądu wirowego w stosunku do wzrostu częstotliwości, zachowując jednocześnie charakterystykę wysokiej gęstości strumienia magnetycznego nasycenia nieorientowanych elektryczne płyty stalowe. Donoszono, że niezwykle cienkie blachy ze stali elektrotechnicznej wytwarza się poprzez ponowne walcowanie istniejących, nieorientowanych blach ze stali elektrotechnicznej. Oczekuje się, że opracowanie tej niezwykle cienkiej blachy ze stali elektrotechnicznej odegra skuteczną rolę w takich dziedzinach, jak małe, szybkie silniki.

Jednakże nadal trudno jest wyprodukować ultracienką blachę ze stali elektrotechnicznej o dużej szerokości, a tematem stało się efektywne wykorzystanie ultracienkiej blachy ze stali elektrotechnicznej do produkcji żelaznego rdzenia silnika o dużych rozmiarach. W tym celu ludzie opracowali bardzo cienki żelazny rdzeń cewki z taśmy elektrycznej, zwany „laminowanym rdzeniem uzwojenia”, nawet jeśli szerokość jest wąska, może osiągnąć wielkoskalowy cel, jakim jest żelazny rdzeń silnika. Grubość blachy rdzenia wynosi tylko 0,08 mm, czyli jest bardzo cienka i można ją nadać kształtowi uzwojenia. Zwiększając liczbę zwojów, można osiągnąć większy rozmiar w stosunku do kierunku promieniowego. Ogólnie rzecz biorąc, „nawinięty rdzeń” odnosi się do istniejącej blachy ze stali elektrotechnicznej nawiniętej w celu wytworzenia rdzenia, a „nawinięty rdzeń laminowany” odnosi się do grubości blachy cienkiej taśmy ze stali elektrotechnicznej nawiniętej w celu wytworzenia żelaznego rdzenia. Rdzeń utrzymuje izolację pomiędzy warstwami poprzez nawinięcie niezwykle cienkiego paska stali elektrotechnicznej za pomocą folii izolacyjnej.

Obecnie, chociaż opracowano metody nawijania rdzeni żelaznych przy użyciu materiałów amorficznych o cieńszej grubości blachy, nie jest możliwe utrzymanie międzywarstwowych właściwości izolacyjnych rdzeni żelaznych, ponieważ materiały amorficzne same w sobie nie mają powłoki izolacyjnej. Natomiast nawinięty rdzeń laminowany jest nawinięty niezwykle cienką taśmą ze stali elektrotechnicznej z folią izolacyjną, dzięki czemu można zachować izolację pomiędzy warstwami.

Daisuke Wakabayashi i inni badacze z Uniwersytetu Sztuki i Nauki w Japonii badali zmiany spowodowane strukturą żelaznego rdzenia, porównując strukturę nawiniętego laminowanego rdzenia z tradycyjnym laminowanym rdzeniem. Jednocześnie bada się optymalną grubość blachy i warunki produkcji w celu dalszego zmniejszenia strat żelaza, oceniając nawinięty laminowany rdzeń wykonany z bardzo cienkich taśm ze stali elektrotechnicznej o różnych grubościach blachy.

Dlatego ludzie mogą zapewnić różne rozmiary rdzeni żelaznych i jeszcze bardziej rozszerzyć efektywne wykorzystanie niezwykle cienkich płyt ze stali elektrotechnicznej. W szczególności laminowany rdzeń o grubości płyty {{0}},08 mm może zachować właściwości niskiej utraty żelaza i wysokiej przepuszczalności w zakresie częstotliwości od 50 Hz do 1 kHz i jest najbardziej odpowiednim materiałem rdzenia do zmniejszenie strat histerezy i strat prądu wirowego. W zakresie częstotliwości powyżej 1 kHz można uwzględnić materiał o grubości 0,05 mm ze względu na wzrost strat w postaci prądów wirowych. Naukowcy planują obrobić laminowany rdzeń wykonany z niezwykle cienkich pasków stali elektrotechnicznej w kształt stojanów silników, aby dokładniej określić właściwości stojanów i ich wpływ w zastosowaniach silnikowych.