cáccánh quạtcủa động cơ DC bao gồm một miếng thép điện nhiều lớp. Khi rôto quay trong từ trường của động cơ, nó sẽ tạo ra một điện áp trong cuộn dây, tạo ra dòng điện xoáy, đây là một loại tổn thất từ tính và tổn thất dòng điện xoáy dẫn đến mất điện. Một số yếu tố ảnh hưởng đến tác động của dòng điện xoáy đến tổn thất điện năng, chẳng hạn như trường điện từ, độ dày của vật liệu từ tính và mật độ của từ thông. Điện trở của vật liệu đối với dòng điện ảnh hưởng đến cách tạo ra dòng điện xoáy, ví dụ, khi vật liệu quá dày, diện tích mặt cắt ngang tăng lên, dẫn đến tổn thất dòng điện xoáy. Cần có vật liệu mỏng hơn để giảm thiểu diện tích mặt cắt ngang. Để làm cho vật liệu mỏng hơn, các nhà sản xuất sử dụng một số tấm mỏng gọi là cán mỏng để tạo thành lõi phần ứng, và không giống như các tấm dày hơn, các tấm mỏng hơn tạo ra điện trở cao hơn, dẫn đến dòng điện xoáy ít hơn.
Việc lựa chọn vật liệu dùng để cán màng động cơ là một trong những cân nhắc quan trọng nhất trong quá trình thiết kế động cơ và vì tính linh hoạt của chúng, một số lựa chọn phổ biến nhất là thép cán nguội động cơ nhiều lớp và thép silicon. Thép có hàm lượng silicon cao (2-5,5 wt% silicon) và thép tấm mỏng (0,2-0,65 mm) là vật liệu từ tính mềm dùng cho stato và rôto động cơ. Việc bổ sung silicon vào sắt dẫn đến độ kháng từ thấp hơn và điện trở suất cao hơn, đồng thời việc giảm độ dày tấm mỏng dẫn đến tổn thất dòng điện xoáy thấp hơn.
Thép cán nguội là một trong những vật liệu có chi phí thấp nhất trong sản xuất hàng loạt và là một trong những hợp kim phổ biến nhất. Vật liệu này dễ dập và ít gây mài mòn cho dụng cụ dập hơn các vật liệu khác. Các nhà sản xuất động cơ ủ thép nhiều lớp cho động cơ với một màng oxit làm tăng sức cản giữa các lớp, làm cho nó có thể so sánh với thép có hàm lượng silic thấp. Sự khác biệt giữa thép nhiều lớp và thép cán nguội nằm ở thành phần thép và những cải tiến trong quá trình xử lý (chẳng hạn như ủ).
Thép silicon hay còn gọi là thép điện là loại thép có hàm lượng carbon thấp được bổ sung một lượng nhỏ silicon để giảm tổn thất dòng điện xoáy trong lõi. Silicon bảo vệ stato và lõi máy biến áp, đồng thời giảm hiện tượng trễ của vật liệu, thời gian từ khi tạo ra từ trường ban đầu cho đến khi tạo ra đầy đủ từ trường. Sau khi được cán nguội và định hướng đúng cách, vật liệu đã sẵn sàng cho các ứng dụng cán màng. Thông thường, các tấm thép silicon được cách điện ở cả hai mặt và xếp chồng lên nhau để giảm dòng điện xoáy và việc bổ sung silicon vào hợp kim có tác động đáng kể đến tuổi thọ của dụng cụ dập và khuôn dập.
Thép silicon có nhiều độ dày và cấp độ khác nhau, với loại tối ưu tùy thuộc vào tổn thất sắt cho phép tính bằng watt trên kilôgam. Mỗi cấp độ và độ dày ảnh hưởng đến khả năng cách nhiệt bề mặt của hợp kim, tuổi thọ của dụng cụ dập và tuổi thọ của khuôn. Giống như thép cán nguội có động cơ cán nguội, quá trình ủ giúp tăng cường sức mạnh cho thép silicon, đồng thời quá trình ủ sau dập giúp loại bỏ lượng carbon dư thừa, từ đó làm giảm ứng suất. Tùy thuộc vào loại thép silicon được sử dụng, cần phải xử lý bổ sung thành phần để giảm bớt căng thẳng.
Quy trình sản xuất thép cán nguội mang lại những lợi thế đáng kể cho nguyên liệu thô. Quá trình sản xuất cán nguội được thực hiện ở nhiệt độ phòng hoặc cao hơn một chút, dẫn đến các hạt thép vẫn bị kéo dài theo hướng cán. Áp suất cao tác dụng lên vật liệu trong quá trình sản xuất xử lý các yêu cầu về độ cứng vốn có của thép nguội, tạo ra bề mặt nhẵn và kích thước chính xác và nhất quán hơn. Quá trình cán nguội cũng gây ra cái gọi là "làm cứng biến dạng", có thể tăng độ cứng lên tới 20% so với thép không cán ở các loại được gọi là cứng hoàn toàn, bán cứng, cứng một phần tư và cán bề mặt. Cán có nhiều hình dạng khác nhau, bao gồm tròn, vuông và phẳng, và có nhiều loại khác nhau để phù hợp với nhiều yêu cầu về độ bền, cường độ và độ dẻo, đồng thời chi phí thấp tiếp tục khiến nó trở thành xương sống của tất cả các sản phẩm cán mỏng.
cáccánh quạtVàstatotrong động cơ được làm từ hàng trăm tấm thép điện mỏng được ghép và nối với nhau, giúp giảm tổn thất dòng điện xoáy và tăng hiệu suất, đồng thời cả hai đều được phủ lớp cách điện ở cả hai mặt để cán mỏng thép và cắt dòng điện xoáy giữa các lớp trong ứng dụng động cơ . Thông thường, thép cách điện được tán đinh hoặc hàn để đảm bảo độ bền cơ học của tấm laminate. Sự hư hỏng lớp phủ cách nhiệt do quá trình hàn có thể dẫn đến giảm tính chất từ, thay đổi cấu trúc vi mô và tạo ra ứng suất dư, khiến việc dung hòa giữa độ bền cơ học và tính chất từ là một thách thức lớn.
Thời gian đăng: 28/12/2021