¿Cuáles son los materiales utilizados para las laminaciones del estator y rotor de un motor?

Elrotorde un motor DC consta de una pieza laminada de acero eléctrico. Cuando el rotor gira en el campo magnético del motor, genera un voltaje en la bobina, lo que genera corrientes parásitas, que son un tipo de pérdida magnética, y la pérdida de corrientes parásitas conduce a una pérdida de energía. Varios factores afectan el efecto de las corrientes parásitas sobre las pérdidas de energía, como el campo electromagnético, el espesor del material magnético y la densidad del flujo magnético. La resistencia del material a la corriente afecta la forma en que se generan las corrientes parásitas; por ejemplo, cuando el material es demasiado grueso, el área de la sección transversal aumenta, lo que resulta en pérdidas por corrientes parásitas. Se necesitan materiales más delgados para minimizar el área de la sección transversal. Para hacer que el material sea más delgado, los fabricantes utilizan varias láminas delgadas llamadas laminaciones para formar el núcleo de la armadura y, a diferencia de las láminas más gruesas, las láminas más delgadas producen una mayor resistencia, lo que resulta en menos corrientes parásitas.

La elección del material utilizado para las laminaciones del motor es una de las consideraciones más importantes en el proceso de diseño del motor y, debido a su versatilidad, algunas de las opciones más populares son el acero laminado para motores laminado en frío y el acero al silicio. Los aceros con alto contenido de silicio (2-5,5% en peso de silicio) y de chapa delgada (0,2-0,65 mm) son materiales magnéticos blandos para estatores y rotores de motores. La adición de silicio al hierro da como resultado una menor coercitividad y una mayor resistividad, y la reducción del espesor de la placa delgada da como resultado menores pérdidas por corrientes parásitas.
El acero laminado laminado en frío es uno de los materiales de menor costo en la producción en masa y es una de las aleaciones más populares. El material es fácil de estampar y produce menos desgaste en la herramienta de estampado que otros materiales. Los fabricantes de motores recocen el acero laminado para motores con una película de óxido que aumenta la resistencia de las capas intermedias, haciéndolo comparable a los aceros con bajo contenido de silicio. La diferencia entre el acero laminado para motores y el acero laminado en frío está en la composición del acero y las mejoras en el procesamiento (como el recocido).
El acero al silicio, también conocido como acero eléctrico, es un acero con bajo contenido de carbono al que se le agrega una pequeña cantidad de silicio para reducir las pérdidas por corrientes parásitas en el núcleo. El silicio protege los núcleos del estator y del transformador y reduce la histéresis del material, el tiempo entre la generación inicial del campo magnético y su generación completa. Una vez laminado en frío y orientado adecuadamente, el material está listo para aplicaciones de laminación. Normalmente, los laminados de acero al silicio se aíslan por ambos lados y se apilan uno encima del otro para reducir las corrientes parásitas, y la adición de silicio a la aleación tiene un impacto significativo en la vida útil de las herramientas y troqueles de estampado.
El acero al silicio está disponible en varios espesores y grados, y el tipo óptimo depende de la pérdida de hierro permitida en vatios por kilogramo. Cada grado y espesor afecta el aislamiento de la superficie de la aleación, la vida útil de la herramienta de estampado y la vida útil del troquel. Al igual que el acero laminado para motores laminado en frío, el recocido ayuda a fortalecer el acero al silicio y el proceso de recocido posterior al estampado elimina el exceso de carbono, reduciendo así la tensión. Dependiendo del tipo de acero al silicio utilizado, se requiere un tratamiento adicional del componente para aliviar aún más las tensiones.
El proceso de fabricación del acero laminado en frío añade importantes ventajas a la materia prima. La fabricación laminada en frío se realiza a temperatura ambiente o ligeramente por encima, lo que hace que los granos de acero permanezcan alargados en la dirección de laminación. La alta presión aplicada al material durante el proceso de fabricación trata los requisitos de rigidez inherentes del acero frío, lo que da como resultado una superficie lisa y dimensiones más precisas y consistentes. El proceso de laminación en frío también provoca lo que se conoce como "endurecimiento por deformación", que puede aumentar la dureza hasta en un 20% en comparación con el acero no laminado en grados llamados totalmente duros, semiduros, cuartos duros y laminados superficiales. El laminado está disponible en una variedad de formas, incluidas redondas, cuadradas y planas, y en una variedad de grados para adaptarse a una amplia gama de requisitos de resistencia, intensidad y ductilidad, y su bajo costo continúa convirtiéndolo en la columna vertebral de toda la fabricación de laminados.
Elrotoryestatoren un motor están hechos de cientos de finas láminas de acero eléctrico laminadas y unidas, que reducen las pérdidas por corrientes parásitas y aumentan la eficiencia, y ambas están recubiertas con aislamiento en ambos lados para laminar el acero y cortar las corrientes parásitas entre las capas en la aplicación del motor. . Normalmente, el acero eléctrico se remacha o suelda para garantizar la resistencia mecánica del laminado. El daño al revestimiento aislante debido al proceso de soldadura puede provocar una disminución de las propiedades magnéticas, cambios en la microestructura y la introducción de tensiones residuales, lo que convierte en un gran desafío lograr un equilibrio entre la resistencia mecánica y las propiedades magnéticas.


Hora de publicación: 28-dic-2021