모터 제조업: 모터 코어 소재는 얇을수록 좋다?
가장 먼저 명확하게 해야 할 것은 단일 재료가 모든 응용 분야에 최적(또는 심지어 사용 가능)일 수는 없으며 비용, 무게, 크기 및 기타 요소 간에 절충이 이루어져야 한다는 것입니다. 또한, 제작 후 적층 공정은 설계된 코어의 성능에 큰 영향을 미칩니다. 재료 선택 기준에는 비용, 투자율, 전자기 손실 및 포화 자속 밀도가 포함됩니다. 투자율과 코어 손실은 자속 반전 주파수(Hz 단위)와 자속 밀도에 따라 달라지며 일부 응용 분야에서는 히스테리시스 곡선의 모양이 중요해집니다. 사용 가능한 모든 재료는 이러한 속성 중 하나 이상에 최적화되어 있고 다른 속성에서는 완벽하지 않습니다.
모터에 적합한 강철을 선택할 때 몇 가지 요소를 고려해야 합니다.
현재 가장 일반적으로 사용되는 모터 코어 재료는 냉간 압연 적층 강재로, 이는 대량 적용을 위한 가장 저렴한 재료이며, 스탬핑이 용이하고 공구 마모가 적기 때문에 최종 적층 비용을 절감할 수 있습니다. 더 높은 코어 손실(DC 폴 피스, 낮은 듀티 사이클 등)과 저렴한 최종 장비가 허용되는 애플리케이션에서는 탄소강을 고려해야 하지만, 물론 이 재료의 자기 및 기계적 특성이 더 결정적인 요인 중 하나입니다. 재료가 얇을수록 고주파 와전류 손실이 낮아지고 모터 효율이 높아집니다. 이것은 차례로 더 낮은 전력 소비를 의미하며, 따라서 동일한 전력 용량 수준에서 더 넓은 전송 거리 범위를 의미합니다. 아래의 거듭제곱 공식에 따르면 최상의 재료 두께는 가능한 한 얇습니다.
더 얇은 시트, 더 긴 생산 시간 및 감소된 처리량
고정자 외경이 250mm이고 적층 높이가 120mm인 모터를 예로 들면 시트 두께가 얇을수록 원하는 전체 높이를 달성하기 위해 더 많은 적층이 필요합니다. 스탬핑 속도는 시트 두께에 따라 분당 220 스트로크({12}}.25mm 두께 시트의 경우)와 250스트로크/분(0.35mm의 경우) 사이에서 다릅니다. 스크랩, 다운타임 및 시스템 가용성을 고려하면 처리량이 시간당 32개 스택(0.35mm)에서 19개 스택(0.25mm) 사이가 되며, 이는 펀칭 시간이 1.{15}}배 증가함을 의미합니다.
효율성 극대화를 고려하되 애플리케이션에 독립적이지 않음
강력한 전기 모터는 다양한 등급의 강철로 생산할 수 있으며 순수 전기 작동을 위한 구동 모터를 선택할 때 가장 중요한 질문은 더 높은 품질의 더 얇고 따라서 더 비싼 전기 강철을 사용하여 얼마나 절약할 수 있는지입니다. 효율성의 상대적으로 작은 차이라도 배터리의 범위에 영향을 미치므로 필요한(매우 비싼) 배터리 용량에 영향을 줄 수 있습니다.
성능 곡선은 전기 기계가 마일드 하이브리드 차량에서 연소 엔진을 지원하는 데만 사용되거나 차량이 단거리 또는 중거리(하이브리드 또는 플러그인 하이브리드에서와 같이 차량). 엔진 절약 재료 외에도 필요한 배터리 용량도 크게 감소하므로 0.3 ~ 0.35mm 두께 범위에서 모터 효율을 줄이는 것이 합리적입니다.
또한, 코어강이 매우 얇으면 고속 모터, 특히 고정자의 효율을 향상시킬 수 있지만, 회전자에서는 얇은 두께보다는 초고강도, 전체 표면 본딩과 같은 특수 접합 공정을 달성해야 하는 경우가 많습니다. 함께 로터 설계는 효율성에 긍정적인 영향을 미칩니다.
결론적으로
얇은 것이 항상 더 좋은 것은 아닙니다. 코어 강철의 사용은 기계 가공성, 비용, 응용 분야, 효율성 및 기타 모터 설계의 기술적 요소의 전반적인 관점에서 매우 다르게 보아야 합니다. 다양한 두께의 강철.
회전자 또는 고정자 적층에 사용되는 재료를 선택하는 방법은 출력, 열 증가, 무게 및 비용과 같은 특성에 영향을 미치는 코어 재료와 함께 모터 설계에 근본적이고 광범위한 영향을 미칩니다(여기서 "모터"라는 용어는 느슨하게 사용됩니다. 발전기, 회전 속도계, 리졸버, 교류 발전기 등 포함). 이 재료 선택에 시간을 할애하는 공과 대학은 거의 없으며 다양한 재료가 여러 공급업체에서 제공되기 때문에 한 곳에서 모든 재료에 대한 개요를 찾기가 어려울 수 있습니다.
