Фазный ротор электродвигателя

Широкое распространение асинхронного электродвигателя (АД) вызвано его надежностью и простотой конструкции. Статор такого двигателя стандартный, представляет собой изготовленный из пластин электростатической стали полый цилиндр с трехфазной обмоткой. Ротор же может быть короткозамкнутым и фазным. Последний вариант получил более широкое распространение по ряду причин, хотя его конструкция намного сложнее, чем у короткозамкнутого ротора.

Конструкция фазного ротора

Фазный ротор  АД конструктивно напоминает его статор. Основа ротора набирается из пластин электростатической стали, которые насаживаются на вал. Конструкция имеет продольные пазы, в которые укладываются витки катушек фазной обмотки. Количество фаз ротора строго соответствует количеству фаз статора. Для подключения обмотки ротора к цепи, на валу последнего устанавливаются 3 контактных кольца, к которым подведены концы обмотки, находящиеся в соприкосновении с токопроводящими щетками. В свою очередь щетки имеют выходы в коробку корпуса, что позволят подключать внешнее дополнительное сопротивление.

В зависимости от напряжения сети, фазы обмотки соединяются “треугольником” или “звездой”. Оси катушек двухполюсного электродвигателя смещены на 120 градусов относительно друг друга.

Контактные кольца изготавливаются из латуни или стали. На вал они посажены с обязательной изоляцией между собой. Щетки расположены на щеткодержатле, изготовлены из металлографита, к кольцам прижимаются посредством пружин.

Зачем нужно добавочное сопротивление?

Добавочное сопротивление служит для запуска двигателя с нагрузкой на его валу. Как только достигаются номинальные обороты вала, сопротивление отключается за ненадобность, а кольца закорачиваются. В противном случае работа электродвигателя будет нестабильной, возникнут потери КПД.

Роль добавочного внешнего сопротивления, как правило, выполняет ступенчатый реостат. В этом случае двигатель будет разгонятся тоже ступенчато. Часто используются устройства, способные поднять КПД двигателя, при этом избавляя щетки от излишнего трения о кольца. После разгона устройство поднимает щетки и замыкает кольца.

Для реализации автоматического пуска электродвигателя используется подключенная индуктивность к обмотке ротора. Дело в том, что в тот момент, когда осуществляется пуск, в роторе показатели индуктивности и частоты тока максимальны. При разгоне двигателя эти показатели падают, а в конечном итоге двигатель выходит на нормальный рабочий режим.

Отличие короткозамкнутого ротора от фазного

В короткозамкнутом роторе электродвигателя, в отличие от фазного варианта, нет обмоток. Их заменяют замкнутые с торцов между собой кольцами стержни, изготовленные из алюминия или меди. Визуально конструкция такого ротора напоминает беличье колесо, от чего он и получил свое название — “беличья клетка”.

Короткозамкнутый ротор приводится во вращение за счет наведения тока магнитным полем статора. Чтобы исключить пульсирование магнитного поля в роторе, стержни “беличьей клетки” располагаются параллельно между собой, но под наклоном относительно оси вращения. АД с короткозамкнутым ротором обладают высокой надежностью за счет отсутствия щеток, которые со временем перетираются. Кроме того, их стоимость меньше, чем у вариантов с фазным ротором.

Преимущества и недостатки электродвигателя с фазным ротором

Широкое распространение АД с фазным ротором получил за счет ряда серьезных преимуществ перед другими машинами подобного рода. Среди них следует отметить большой вращающий момент при запуске, а также относительно постоянную скорость вращения даже при высоких нагрузках. Такие электродвигатели для запуска требуют меньший пусковой ток, а конструкция позволяет использовать автоматические пусковые устройства. Кроме того, эти электрические машины хорошо переносят продолжительные перегрузки.

Как и любой электрический механизм, электродвигатели с фазным ротором имеют ряд недостатков:

• Чувствительность к перепадам напряжения;
• Большие габаритные размеры
• Высокая стоимость;;
• Более сложная конструкция за счет цепи ротора с добавочным сопротивлением;
• Меньшие показатели коэффициента мощности и КПД (относительно АД с короткозамкнутым ротором).

  Область применения электродвигателей с фазным ротором

Ад с фазным ротором, за счет высокого крутящего момента, низких пусковых токов и способности долговременно работать при повышенных нагрузках, используются там, где необходима большая мощность электродвигателя, но нет необходимости плавно регулировать скорость вращения в широких диапазонах. Кроме того, эти машины отлично приспособлены под пуск с нагрузкой на валу.

За счет высокой производительности, наиболее часто АД с фазным ротором используются на различном серьезном, тяжелом силовом оборудовании, например, подъемных кранах, лифтовых приводах, станках, различных подъемниках. Иными словами, эти двигатели используются там, где есть необходимость запуска под нагрузкой, а не на холостом ходу.

  Проверка электродвигателя с фазным ротором

Как известно, электродвигатели с фазным ротором имеют обмотки как на статоре, так и на роторе, что повышает вероятность выхода из строя именно одной из них.

Для проверки обмоток статора трехфазного АД на целостность, необходимо добраться до клемм их подключения. Затем нужно произвести замеры сопротивлений между фазными клеммами по отдельности, предварительно сняв перемычки. Если сопротивление какой-либо обмотки меньше, чем у других, это свидетельствует о замыкании между ее витками. В этом случае двигатель отдается на перемотку.

Для проверки обмоток ротора, необходимо отыскать выводы от контактных колец. Затем нужно убедиться, что сопротивления обмоток совпадают. Если конструкция электродвигателя предусматривает наличие системы отключения обмоток ротора, отсутствие контакта может быть обусловлено именно поломкой данного механизма, а не обрывом витков.

О наличие какой-либо неисправности АД могут свидетельствовать следующие факторы:

• Снижение скорости вращения при нагрузке. Характерно для высокого сопротивления в цепи ротора, слабого контакта в его обмотке, низкого напряжения электросети
• Разворачивание АД, когда цепь ротора разомкнута – КЗ в обмотке ротора
• Чрезмерное равномерное повышение температуры двигателя – длительная перегрузка АД или его недостаточное охлаждение
• Нагрев статорной обмотки местного характера – двойное замыкание катушек статора на корпус или между фазами, КЗ между витками, неверное подключение катушек в фазе между собой
• Нагрев стали статора местного характера – нарушение изоляции между листами стали, их оплавление и выгорание, замыкание
• Посторонний шум при работе АД. Может быть вызван как выходом из строя подшипников, так и недостаточной запрессовкой активной стали. Определяется на слух по характеру постороннего шума
• Перегорание в обмотке якоря предохранителей, отсутствие контакта в подводящей проводке, выход из строя реостата

 Для самостоятельной диагностики и исправления неисправностей электродвигателя необходимыми являются хотя-бы минимальные познания в устройстве АД и электрических цепях в целом. Все же крайне не рекомендуется самостоятельно заниматься ремонтом электродвигателя с фазным ротором, так как это может привести к поражению электрическим током.

Асинхронный электродвигатель: устройство и принцип работы

Содержание

1. Устройство асинхронного электродвигателя
2. Принцип работы асинхронного двигателя
3. Преимущества асинхронных двигателей

Самым эффективным устройством, превращающим электрическую энергию в механическую, является асинхронный двигатель, изобретенный инженером Доливо-Добровольским в конце 19 века. Учитывая возрастающий интерес современников к разработке и сборке станков, самодвижущихся аппаратов и прочих механизмов, мы постараемся объяснить, как работает асинхронный электродвигатель, чтобы вы могли понять принцип его действия и результативно его использовать.

Устройство асинхронного электродвигателя

В его конструкцию входят следующие элементы:

• Статор цилиндрической формы, собранный из стальных листов. Сердечник статора имеет пазы, в которые уложены обмотки. Их оси сдвинуты на 120 градусов по отношению друг к другу.
• Ротор (короткозамкнутый или фазный). Первый вариант представляет собой сердечник с алюминиевыми стержнями, накоротко замкнутыми торцевыми кольцами (беличья клетка). Второй вариант состоит из трехфазной обмотки, чаще всего соединенной «звездой».
• Конструктивные детали – вал, подшипники, лапы, подшипниковые щиты, крыльчатка и кожух вентилятора, коробка выводов — обеспечивающие вращение, охлаждение и защиту механизма.

Схему асинхронного двигателя с указанием его деталей легко найти в интернете или в пособиях.

Принцип работы асинхронного двигателя

Принцип действия асинхронного электродвигателя заложен в его названии (не синхронный). То есть статор и ротор при включении создают вращающиеся с разной частотой магнитные поля. При этом частота вращения магнитного поля ротора всегда меньше частоты вращения магнитного поля статора.

Чтобы более наглядно представить себе этот процесс, возьмите постоянный магнит и покрутите его вокруг своей оси возле медного диска. Диск с небольшим отставанием начнет вращаться вслед за магнитом. Дело в том, что при вращении магнита в структуре диска возбуждаются токи Фуко (индукционные токи), движущиеся по замкнутому кругу. По сути они являются токами короткого замыкания, разогревающими металл. В диске «зарождается» собственное магнитное поле, в дальнейшем взаимодействующее с полем магнита.

В асинхронном двигателе для получения вращающегося поля используются обмотки статора. Магнитный поток, образованный ими, создает ЭДС в проводниках ротора. При взаимодействии магнитного поля статора и индуцируемого тока в обмотке ротора создается электромагнитная сила, приводящая во вращение вал электродвигателя.

Пошагово процесс выглядит следующим образом:

1. При запуске двигателя магнитное поле статора пересекается с контуром ротора и индуцирует электродвижущую силу.
2. В накоротко замкнутом роторе возникает переменный ток.
3. Два магнитных поля (статора и ротора) создают крутящий момент.
4. Крутящийся ротор пытается «догнать» поле статора.
5. В тот момент, когда частоты вращения магнитного поля статора и ротора совпадут, электромагнитные процессы в роторе затухают и крутящий момент становится равным нулю.
6. Магнитное поле статора возбуждает контур ротора, который к этому моменту снова отстает.

То есть ротор всегда медленнее магнитного поля статора, что и обеспечивает асинхронность.

Поскольку ток в роторе индуцируется бесконтактно, отпадает необходимость установки скользящих контактов, что делает асинхронные двигатели более надежными и эффективными. Изменяя направление тока в одной из обмоток (для этого нужно поменять фазы на клеммах), вы можете «заставить» мотор вращаться в ту или другую сторону.

Направление электромагнитной силы легко определить, вспомнив школьный курс физики и воспользовавшись «правилом левой руки».

На частоту вращения магнитного поля статора влияет частота питающей сети и число пар полюсов. Поскольку число пар полюсов зависит от типа двигателя и остается неизменным, то, если вы хотите изменить частоту вращения поля, необходимо изменить частоту питающей сети с помощью преобразователя.

Преимущества асинхронных двигателей

Благодаря тому, что устройство и принцип работы асинхронного электродвигателя достаточно просты, он обладает массой преимуществ и широко применяется во всех сферах народного хозяйства и в быту. Двигатели этого типа характеризуются:

• Надежностью и долговечностью. Отсутствие контакта между подвижными и неподвижными деталями сводит к минимуму возможность износа и поломок.
• Низкой стоимостью. Они доступны (не зря 90% от всех выпускающихся в мире двигателей именно асинхронные).
• Простотой эксплуатации. Для того чтобы использовать их, не обязательно иметь специальные знания и навыки.
• Универсальностью. Их можно установить практически на любое оборудование.

Изобретение асинхронного электродвигателя было значимым вкладом в развитие науки, промышленности и сельского хозяйства. С ним наша жизнь стала более комфортной.

Ротор и статор в электродвигателе « ТЕПРОСА

Функциональность, конструкция и различия роторов и статоров

Продиктовано мегатенденциями, такими как изменение климата, энергетический переход и общий рост электрификации повседневной жизни, количества электронных устройств и машин вокруг нас продолжает расти. Электрические велосипеды, электрические скутеры и даже электрические доски для серфинга, но прежде всего электрификация автомобиля, выдвигают тему электронной мобильности на первый план.

Все эти приложения требуют эффективных и надежных электродвигателей. Элементарными элементами электродвигателей являются ротор и статор. Но какие задачи выполняют роторы и статоры в электрических машинах, как они работают и как изготавливаются?

Чтобы разобраться в этом вопросе более подробно, мы сначала должны разобраться с тем, как в основном работает электродвигатель .

Как работает электродвигатель?

Большинство электродвигателей основаны на принципе так называемой силы Лоренца. Это сила, действующая на проводник с током во внешнем магнитном поле.

Если направление тока в проводнике меняется с определенной частотой, то движение проводника вызывается магнитным полем. Благодаря особой конструкции электродвигателя переменный ток создает вращательное движение, которое можно использовать в качестве привода.

Для создания и проведения магнитного поля определенным образом используются ферромагнитные материалы. К ним относятся железо, никель, кобальт, а также некоторые сплавы и неметаллические соединения (мягкие ферриты, многие постоянные магниты).

Некоторые электродвигатели используют так называемую силу сопротивления для создания крутящего момента в роторе. Здесь движение исходит от системы, стремящейся к минимальному магнитному сопротивлению (сопротивлению). Для этих двигателей также используются ферромагнитные или, точнее, магнитомягкие материалы.

Что такое ротор?

Ротор — подвижная, а точнее вращающаяся часть электродвигателя. Ротор находится между полюсами статора. Он часто изготавливается из железа или железного сплава и поэтому также называется железным сердечником или магнитным сердечником.

Поскольку железный сердечник из твердого материала неэффективен с точки зрения производительности из-за больших потерь на вихревые токи, ротор изготавливают из отдельных пластин, называемых также ламелями ротора. Это также относится к пластинам статора. Пластины статора и ротора штампуют из электротехнических листов или вырезают на станке для лазерной резки, укладывают друг на друга в виде магнитных сердечников, соединяют друг с другом (например, склеивают, сваривают, заклепывают и т. д.) и оснащают обмотками (статор) или постоянными магнитами ( ротор). В зависимости от конструкции электродвигателя как ротор, так и статор могут быть снабжены постоянными магнитами или обмотками.

Современные приводные двигатели могут развивать скорость до 10 000 об/мин и даже значительно выше. Это создает значительные центробежные силы в роторе. Для позиционирования и выравнивания магнитов в роторе используются соответствующие отверстия, известные как магнитные гнёзда .

В магнитных карманах чувствительные (хрупкие) магниты надежно защищены от высоких центробежных сил.

Что такое статор?

Статор, также называемый статором, представляет собой неподвижная часть электродвигателя и магнитный аналог ротора. Его функция состоит в том, чтобы направлять магнитное поле внутри электродвигателя.

Статоры могут быть оснащены как постоянными магнитами, так и электромагнитами. Ротор вращается в статоре или между северным и южным магнитными полюсами статора. О внутреннем роторе говорят, когда статор жестко соединен с внешним корпусом электродвигателя и ротор вращается в отверстии статора. Напротив, электродвигатель называется внешним ротором, когда неподвижная часть (статор) машины находится внутри него и окружена подвижной частью (ротором или якорем).

Конструкция ротора и статора

.
Ротор и статор обычно конструируются и изготавливаются в так называемой многослойной конструкции. Это называется многослойным методом строительства, потому что магнитопроводы (сердечник ротора, сердечник статора) изготовлены из отдельных металлических листов, также известных как листовые пластины , каждый из которых изолирован от другого покрытием толщиной в несколько микрометров. .

Отдельные листы укладываются друг на друга и спекаются или скручиваются вместе, образуя стопку листов. Пакет пластин представляет собой магнитный сердечник и, следовательно, ротор или статор.

Материал для магнитопроводов – лента электротехническая

Лента электротехническая используется для изготовления отдельных пластин роторов и статоров. Полоса электротехнической стали или электротехнический лист представляет собой сплав железа и кремния со специальными магнитными свойствами, которые особенно подходят для использования в электродвигателях и генераторах.

Благодаря этим особым свойствам использование пластин из электротехнической стали при изготовлении роторов и статоров способствует значительному повышению энергоэффективности (КПД) электрических систем и, таким образом, устойчивому и оптимальному использованию требуемой энергии.

Электротехническая сталь, используемая для многослойного сердечника, состоит из железо-кремниевого сплава и в основном подразделяется на два типа: изотропная или , неориентированная на зерна , и анизотропная или , ориентированная на зерна электротехническая сталь .

Магнитные свойства изотропной электротехнической стали в значительной степени однородны и поэтому почти не зависят от направления намагниченности. Эта изотропия возникает из-за неупорядоченного распределения расположения элементарных ячеек железа в электротехнической стали.

Однородность магнитных свойств важна для всех вращающихся машин, таких как электродвигатели или генераторы. Незначительные неоднородности (анизотропии), неизбежные в процессе производства электротехнической стали, можно компенсировать применением специальных технологий конструирования электрических машин.

Изготовление ротора и статора

Листовые пакеты для двигателей в виде статора (также называемого статором) и ротора изготавливаются из слоистых отдельных пластин электротехнической стали, изолированных друг от друга. Ламинаты обычно имеют толщину материала от 0,10 до 1,00 мм, причем наиболее распространенные толщины 0,35 мм и 0,50 мм считаются стандартом.

Изоляция между листами достигается за счет специального покрытия, предотвращающего электрический контакт между отдельными листами. Эти покрытия часто имеют толщину всего в несколько микрометров.

Ламинирование листового электрооборудования для лазерной резки листа статора TEPROSA

Лазерная резка ротора и статора

Отдельные пластины штампуются или вырезаются лазером, при этом процесс штамповки подходит для крупносерийного производства, а лазерная резка обеспечивает гибкость при изготовлении прототипов и малых — и среднесерийное производство.

Лазерная резка также имеет ряд других специфических преимуществ перед штамповкой, например, практически не происходит структурных изменений на краях отдельных слоев при лазерной резке по сравнению с штамповкой. Затем отдельные листы прочно соединяются между собой. При штамповке этот шаг уже выполняется в инструменте для штамповки.

Также называется упаковка для перфорации . Вырезанные лазером ламели точно выравниваются с помощью соответствующего устройства, укладываются друг на друга и склеиваются (клейкая упаковка) или запекаются (процесс запекания эмали).

Как процесс запекания лака, так и укладка клея обеспечивают полную изоляцию отдельных листов и предотвращают возможное короткое замыкание между пластинами, что может привести к увеличению потерь на вихревые токи. Склеивание слоев по всей поверхности также подавляет нежелательные вибрации.

TEPROSA основан на лазерной резке листа и упаковке упаковок с использованием процесса запекания эмали. Магнитопроводы, которые мы изготавливаем таким образом, не имеют коротких замыканий и обладают идеальными магнитными свойствами благодаря щадящему производственному процессу.

Изоляционное покрытие пластин ротора/статора

Для предотвращения коротких замыканий между пластинами в электрических пластинах и тем самым уменьшения вихревых токов на полосу наносятся различные покрытия.

Толщина покрытия варьируется от 1 до 4 мкм. В зависимости от технологии обработки и последующего применения существуют покрытия для лучшей защиты от коррозии, улучшения изоляции отдельных слоев, термостойкости, улучшения свойств штамповки или свариваемости.

• Покрытие C3 – Покрытие для улучшения смазывающего эффекта. Актуально, например, для процесса штамповки.
• Покрытие C4 – Покрытие для улучшения защиты от коррозии и сопротивления изоляции.
• Покрытие C5 – Покрытие для оптимизации термостойкости. Актуально, например, для отжига для снятия напряжения после процесса штамповки.
• Покрытие C6 – Покрытие для особо высокого сопротивления изоляции.
• Пекарский лак – процесс выпечки лака; покрытие как технология склеивания пакетов листов и сердцевинных листов.

Ваш поставщик производство роторов и статоров

TEPROSA GmbH уже много лет специализируется на производстве роторов и статоров для электродвигателей исключительно высокого качества. В области листов электротехнической стали мы изготавливаем для вас отдельные пластины для статора и ротора, а также полные пакеты листов (пакеты статора или ротора) из различных марок электротехнической стали.

Мы обрабатываем текстурированную электротехническую сталь для генераторов, трансформаторов и другого электрического оборудования. Мы полагаемся на технологию запекания эмали для упаковки отдельных ламинатов. Альтернативой является сварка или болтовое крепление многослойных сердечников.

Поскольку мы являемся давним поставщиком различных OEM-производителей, качество нашей работы имеет для нас особое значение. Поэтому мы работаем в соответствии со стандартизированными процессами и тем самым обеспечиваем стабильное качество и полную отслеживаемость каждого отдельного этапа производства.

М. Барт

TEPROSA GmbH, Paul-Ecke-Strasse 6, 39114 Магдебург, Германия

Geschäftsführer & Gesellschafter der TEPROSA GmbH.

Конструкция ядра электродвигателя 101: материал, форма и характеристики

Конструкция электрической машины в лучшем случае сложна. Это всегда компромисс между технологичностью и производительностью. Некоторые могут сказать, что это также баланс формы и производительности.

В конструкции двигателя с осевым потоком теоретически поток будет двигаться в противоположном направлении, но на значительно меньшем уровне. Итак, вы определяете, как этого добиться — обрабатывая лишнее, тратя в процессе много материала.

Сегодня двигатели с осевым потоком переходят к нетрадиционным конструкциям. В любом случае, материалы, которые вам понадобятся в вашей следующей конструкции электродвигателя зависит от того, как должен работать мотор, где он будет работать и так далее.

Когда дело доходит до материалов для электродвигателя, вы можете выбрать либо электротехническую сталь, порошковый металл, либо вообще ничего. В этой статье основное внимание будет уделено электротехнической стали (также известной как стальные пластины), а также двум формам порошкового металла.

Есть и другие статьи, которые прекрасно объясняют использование материалов для других компонентов двигателя, таких как вал. Сегодня мы сосредоточимся на трех «основных» элементах.

Материал электродвигателя: проектирование компонентов ротора и статора 

Промышленные электродвигатели требуют высокоэффективных материалов для эффективного преобразования электрической энергии в механическую. Давайте рассмотрим, где порошковая металлургия стоит с этими тремя ключевыми компонентами электродвигателя:

• Статор
• Ротор
• Подшипники

Как вы увидите, материал сердечника электродвигателя уже по колено в порошковом металле или, по крайней мере, имеет потенциал для использования преимуществ порошковой металлургии.

Итак, из чего сделаны эти компоненты двигателя? Компоненты из порошкового металла для двигателей обычно состоят из железа, никеля и кобальта.

• Железо является самым дешевым из трех, поэтому многие дизайнеры обращаются к нему в первую очередь.
• Кобальт редко используется сам по себе, но иногда его добавляют к железу. Кобальт придает вашей части больше индукции насыщения.

Никель

• дорог, но ценен для двигателей. Это повышает производительность, облегчая намагничивание компонента.

Теперь обратимся к более широкой картине:

Материал статора электродвигателя

В статорах с традиционным стальным ламинированием потери в сердечнике высоки. Этот может снизить их эффективность в зависимости от использования двигателя и частоты. Если для вашей конструкции важно предотвратить потери в сердечнике, электротехническая сталь может оказаться неоптимальной.

Многослойный материал сердечника статора также имеет двумерную индивидуальность. Ламинированный материал статора может создать красивую плоскую деталь, но что, если ваша конструкция не плоская или требует других наворотов?

К счастью, есть более новая и эффективная замена. Можно включить магнитомягкий композит (SMC) для эффективной работы в тандеме с ротором.

Магнитомягкие композиты представляют собой металлические порошки, которые легче намагничиваются и размагничиваются по сравнению с твердым магнитом.

Объединение усилий

Одной из уникальных возможностей является комбинирование магнитомягкого композита с пластинами из электротехнической стали. Существуют так называемые «гибридных» ситуаций, когда вы получаете преимущества как 9, так и0010 . Правильно сконструированная комбинированная сборка позволяет использовать преимущества электротехнической стали (более низкие производственные затраты), добавляя при этом уникальные функции SMC (благодаря ее потрясающей способности формообразования).

Если ваша текущая конструкция электродвигателя работает с КПД 60-70%, можете ли вы улучшить его с помощью SMC? Подумайте о долгосрочной экономии на счетах за электроэнергию , которую вы могли бы предложить конечному потребителю.

У нас есть еще одна идея для тех, кто добавляет магниты в конструкцию ротора. Можете ли вы создать полностью двигатель на основе порошкового металла, полагаясь на спеченные магнитные порошки в качестве материала, к которому вы прикрепляете магниты? Теперь вы можете объединить две концепции дизайна — SMC и спеченный порошковый металл — используя все преимущества порошковой металлургии.

Подробнее об этом ниже.

Материал ротора электродвигателя

Материал сердечника ротора обычно основан на пластинах из электротехнической стали. Внешняя и внутренняя части двигателя — ротор и статор — штампуются одновременно для минимизации брака . Традиционно, из чего бы вы ни штамповали статор, вы штампуете и ротор.

Однако в новых двигателях инженеры обращают внимание на магниты на двигателе для повышения крутящего момента и характеристик шин.

Мягкие магнитные композитные материалы НЕ рекомендуются для роторов, поскольку они разработаны в настоящее время. SMC не спекаются, и поэтому им не хватает прочности, чтобы выдерживать эти приложения.

Но спеченные магнитомягкие материалы … они могут быть отличной альтернативой .

Возможно, вас интересует разница между спеченными магнитомягкими материалами и SMC. А пока просто знайте, что магнитомягкие композиты не спекаются. (Мы обсудим больше позже.)

Подшипники

Подшипники являются основным продуктом традиционной порошковой металлургии. Это крупносерийная, недорогая работа, и они легко доступны в самых разных материалах и формах.

Порошковые металлы используются в подшипниковой промышленности с 1930-х годов и являются проверенным материалом для многих смежных областей применения. Первоначально они начинались как бронза, но благодаря инновациям в порошковой металлургии в последующие годы можно использовать более экономичные материалы, такие как железо.

В этих небольших металлических компонентах используется губчатое железо , спрессованное до низкой плотности , чтобы вы могли пропитать их смазочным маслом.

Подшипники двигателя такие, какие они есть. Инновации происходят на уровне статора и ротора.

Двигатели с радиальным потоком? Или что-то другое?

Для обычных двигателей с радиальным магнитным потоком на 60 Гц магнитно-мягкие композиты не являются отличной альтернативой. … Но можем ли мы вместо этого использовать гибридный дизайн, чтобы оптимизировать его?

Что делать, если вам не нужна простая радиальная конструкция? Что, если вам нужны другие полезные свойства материала, из которого изготовлен ваш электродвигатель? Это возможно с ламинированием электротехнической стали, но это будет намного сложнее. Теперь вам действительно нужно полностью сосредоточиться на магнитомягких композитах из-за их способности формообразования.

SMC идеально подходят для новых конструкций или конструкций, в которых можно комбинировать SMC и ламинирование для получения преимуществ в производительности. К кандидатам относятся:

• Двигатели с осевым и поперечным магнитным потоком для упрощенной или трехмерной обмотки статора и ротора двигателя
• Мотор-колеса
• Тихоходные двигатели

Изображение выше — классический пример. Этот инверторный двигатель с прямым приводом в часах LG Signature находится прямо в рулевой рубке из мягкого магнитного композита. И когда вы разрабатываете новые конструкции ротора, начните спрашивать себя: «Можем ли мы также перевести их на порошковый металл?»

В транспортном пространстве SMC предоставляют новые возможности формообразования и магнитных свойств:

• Электровелосипеды
• Электросамокаты
• Электромотоциклы
• Подробнее

SMC может помочь преодолеть разрыв, придав форму, которая наилучшим образом соответствует конструкции вашего электродвигателя.

Роль спеченного металла

Это преобразование конструкции может касаться не только SMC, но и спеченных магнитомягких материалов. Эта смежная с SMC ветвь порошковой металлургии предлагает более высокую прочность, чем SMC (в обмен на несколько меньшие магнитные характеристики).

Электромагнитная конструкция на постоянном токе представляет собой растущее применение спеченных магнитомягких материалов. Чем еще он отличается от других материалов?

• Быстродействующие соленоиды
• Стойкость к поверхностным повреждениям
• Более высокая плотность для увеличения индукции насыщения

Больше не нужно соглашаться на традиционные материалы электродвигателя

Компоненты электродвигателя не должны быть компромиссом — по крайней мере, не в том виде, к которому вы привыкли.

Поэкспериментируйте с идеей сочетания ламинирования кремнистой стали, магнитомягкого композита (для конструкций электродвигателей переменного тока) и спеченных магнитомягких материалов (для двигателей постоянного тока).