В последние годы глобальная окружающая среда столкнулась с более серьезными проблемами, и необходимо повысить эффективность двигателей и сократить их потери. Кроме того, с появлением новых мобильных технологий изменились условия использования и технические требования к двигателям, что требует двигателей меньшего размера с более высокой выходной мощностью. Чтобы удовлетворить эти требования, решением стало увеличение скорости вращения двигателя, и даже для небольших двигателей выходная мощность может быть увеличена за счет увеличения скорости вращения. Однако по мере увеличения скорости потери в железе сердечника двигателя также резко возрастают, что приводит к снижению эффективности.
Сердечник двигателя обычно изготавливается изнеориентированная электротехническая стальпластина, стандартная толщина пластины составляет {{0}},5 мм и 0,35 мм. Этот материал выбран потому, что высокая скорость вращения двигателя связана с высокой частотой магнитного поля в железном сердечнике, а потери в железе пластины из электротехнической стали будут увеличиваться с увеличением частоты. Это происходит главным образом из-за потерь на вихревые токи. Недавнюю потерю Эдди можно выразить квадратом частоты, плотности магнитного потока и толщины пластины.
Чтобы подавить увеличение потерь в железе, вызванное частотой, люди разработали ультратонкие листы электротехнической стали, которые могут значительно уменьшить увеличение потерь на вихревые токи относительно частоты, сохраняя при этом высокую плотность магнитного потока насыщения и другие характеристики не- Листы ориентированной электротехнической стали. Сообщается, что ультратонкие листы электротехнической стали производятся путем перевальцовки существующих листов неориентированной электротехнической стали. Ожидается, что разработка этого ультратонкого листа электротехнической стали сыграет эффективную роль в таких областях, как производство небольших высокоскоростных электродвигателей.
Однако по-прежнему существуют трудности с созданием широкоформатных ультратонкихэлектротехническая стальлистов, а также то, как эффективно использовать ультратонкие листы электротехнической стали для изготовления крупногабаритных сердечников двигателей, стало проблемой. По этой причине люди разработали чрезвычайно тонкий сердечник катушки из электротехнической стали, называемый «ламинированный сердечник с обмоткой», который может достичь цели крупногабаритных сердечников двигателя, даже если ширина узкая. Железный сердечник этого типа имеет толщину пластины всего 0.08 мм, он очень тонкий и может быть выполнен в форме спирали. За счет увеличения количества обмоток можно добиться большего размера относительно радиального направления.
В общем, «намотанный сердечник» относится к сердечнику, полученному путем намотки существующего листа электротехнической стали, тогда как «намотанный ламинированный сердечник» относится к сердечнику, полученному путем намотки ультратонкой полосы электротехнической стали с тонкой пластиной. Этот тип сердечника сохраняет межслойную изоляцию за счет намотки чрезвычайно тонкой ленты из электротехнической стали с изолирующим покрытием.
В настоящее время, хотя и разработан способ намотки железного сердечника более тонким аморфным материалом, характеристики межслойной изоляции железного сердечника не могут быть сохранены, поскольку сам аморфный материал не имеет изолирующего покрытия. Напротив, намотанные ламинированные сердечники наматываются с использованием чрезвычайно тонких полос электротехнической стали с изолирующим покрытием, так что можно сохранить межслойную изоляцию.
Такие исследователи, как Вакабаяси Дайсуке из Университета искусств и наук в Японии, изучали изменения, вызванные структурой сердечника, сравнивая структуру намотанного ламинированного сердечника и традиционного ламинированного сердечника. В то же время путем оценки намотанных ламинированных сердечников, изготовленных из ультратонких полос электротехнической стали различной толщины, были исследованы оптимальная толщина и условия изготовления для дальнейшего снижения потерь в железе.
Они полагают, что намотанный ламинированный сердечник, изготовленный из недавно разработанной ультратонкой полосы электротехнической стали, имеет магнитные свойства, сравнимые с обычными ламинированными сердечниками. За счет увеличения числа обмоток можно добиться радиального размера, что способствует уменьшению потерь и габаритов быстровращающихся электрических машин.
CRNGO Электротехническая сталь
