Therotoristosmjernog motora sastoji se od laminiranog komada elektročelika. Kada se rotor okreće u magnetskom polju motora, stvara napon u zavojnici, koji stvara vrtložne struje, koje su vrsta magnetskog gubitka, a gubitak vrtložne struje dovodi do gubitka snage. Nekoliko čimbenika utječe na učinak vrtložnih struja na gubitke snage, kao što su elektromagnetsko polje, debljina magnetskog materijala i gustoća magnetskog toka. Otpor materijala na struju utječe na način na koji se generiraju vrtložne struje, na primjer, kada je materijal predebeo, površina poprečnog presjeka se povećava, što rezultira gubicima na vrtložne struje. Potrebni su tanji materijali kako bi se smanjila površina poprečnog presjeka. Da bi materijal bio tanji, proizvođači koriste nekoliko tankih listova koji se nazivaju laminati da formiraju jezgru armature, a za razliku od debljih listova, tanji listovi proizvode veći otpor, što rezultira manjim vrtložnim strujama.
Izbor materijala koji se koristi za laminiranje motora jedno je od najvažnijih razmatranja u procesu projektiranja motora, a zbog njihove svestranosti, neki od najpopularnijih izbora su hladno valjani laminirani čelik za motore i silikonski čelik. Čelici s visokim udjelom silicija (2-5,5 mas.% silicija) i tanki limovi (0,2-0,65 mm) meki su magnetski materijali za statore i rotore motora. Dodatak silicija željezu rezultira manjom koercitivnošću i većim otporom, a smanjenje debljine tanke ploče rezultira manjim gubicima vrtložnih struja.
Hladno valjani laminirani čelik jedan je od najjeftinijih materijala u masovnoj proizvodnji i jedna je od najpopularnijih legura. Materijal se lako utiskuje i proizvodi manje habanje alata za utiskivanje od drugih materijala. Proizvođači motora žare laminirani čelik motora s oksidnim filmom koji povećava otpor međuslojeva, čineći ga usporedivim s čelicima s niskim sadržajem silicija. Razlika između laminiranog čelika za motore i hladno valjanog čelika je u sastavu čelika i poboljšanjima obrade (kao što je žarenje).
Silikonski čelik, poznat i kao elektrotehnički čelik, čelik je s malom količinom ugljika s dodanom malom količinom silicija kako bi se smanjili gubici vrtložnih struja u jezgri. Silicij štiti jezgre statora i transformatora i smanjuje histerezu materijala, vrijeme između početne generacije magnetskog polja i njegove pune generacije. Nakon što je hladno valjan i pravilno usmjeren, materijal je spreman za primjenu u laminaciji. Obično su laminati od silikonskog čelika izolirani s obje strane i naslagani jedan na drugi kako bi se smanjila vrtložna strujanja, a dodavanje silicija u leguru ima značajan utjecaj na vijek trajanja alata za štancanje i matrica.
Silikonski čelik dostupan je u različitim debljinama i stupnjevima, pri čemu optimalna vrsta ovisi o dopuštenom gubitku željeza u vatima po kilogramu. Svaki stupanj i debljina utječu na površinsku izolaciju legure, vijek trajanja alata za štancanje i vijek trajanja matrice. Poput hladno valjanog motornog laminiranog čelika, žarenje pomaže ojačati silikonski čelik, a proces žarenja nakon utiskivanja eliminira višak ugljika, čime se smanjuje stres. Ovisno o vrsti upotrijebljenog silikonskog čelika, potrebna je dodatna obrada komponente za daljnje smanjenje naprezanja.
Proces proizvodnje hladno valjanog čelika dodaje značajne prednosti sirovini. Hladno valjana proizvodnja vrši se na ili malo iznad sobne temperature, što rezultira time da čelična zrnca ostaju izdužena u smjeru valjanja. Visoki pritisak koji se primjenjuje na materijal tijekom procesa proizvodnje zadovoljava inherentne zahtjeve krutosti hladnog čelika, što rezultira glatkom površinom i preciznijim i dosljednijim dimenzijama. Proces hladnog valjanja također uzrokuje ono što je poznato kao "kaljenje naprezanjem", koje može povećati tvrdoću do 20% u usporedbi s nevaljanim čelikom u klasama koje se nazivaju potpuno tvrdi, polutvrdi, četvrt tvrdi i površinski valjani. Valjanje je dostupno u različitim oblicima, uključujući okrugle, kvadratne i ravne, te u različitim stupnjevima koji odgovaraju širokom rasponu zahtjeva čvrstoće, intenziteta i duktilnosti, a njegova niska cijena i dalje ga čini okosnicom cjelokupne proizvodnje laminata.
Therotoristatoru motoru izrađeni su od stotina laminiranih i spojenih tankih električnih čeličnih limova, koji smanjuju gubitke vrtložnih struja i povećavaju učinkovitost, a oboje su obloženi izolacijom s obje strane kako bi se laminirao čelik i odsjekle vrtložne struje između slojeva u primjeni motora . Obično je elektrotehnički čelik zakovan ili zavaren kako bi se osigurala mehanička čvrstoća laminata. Oštećenje izolacijske prevlake u procesu zavarivanja može dovesti do smanjenja magnetskih svojstava, promjena u mikrostrukturi i uvođenja zaostalih naprezanja, što predstavlja veliki izazov za postizanje kompromisa između mehaničke čvrstoće i magnetskih svojstava.
Vrijeme objave: 28. prosinca 2021