Koji se materijali koriste u velikim istosmjernim motorima?

Hej tamo! Kao dobavljač velikih DC motora, često me pitaju o tome koji se materijali koriste za ove zvijeri. Pa, dozvolite mi da vam razbijem.

1. Materijali statora

Stator je stacionarni dio DC motora i igra ključnu ulogu u stvaranju magnetskog polja. Jedan od najčešćih materijala koji se koristi za jezgro statora je laminirani silikonski čelik. Zašto laminirani? Pa, pomaže da se smanje gubici vrtložnih struja. Vrtložne struje su one neželjene cirkulirajuće struje koje mogu stvarati toplinu i trošiti energiju. Laminiranjem silikonskog čelika u suštini stvaramo tanke slojeve razdvojene izolacijskim materijalom, koji ograničava protok ovih vrtložnih struja.

Silicijum čelik ima odlična magnetna svojstva. Ima visoku permeabilnost, što znači da može lako provoditi magnetni tok. Ovo je izuzetno važno jer što je jače magnetsko polje koje možemo stvoriti u statoru, to više snage može proizvesti motor. Za velike istosmjerne motore potreban nam je stator koji može podnijeti velike magnetne fluksove bez zasićenja. Zasićenje je kada magnetni materijal više ne može podnijeti magnetni tok i počinje gubiti svoju efikasnost.

Drugi materijal koji se može koristiti u statoru je bakar. Bakar se koristi za namotaje statora. Odličan je provodnik struje, sa niskim otporom. To znači da kada propuštamo struju kroz bakrene namotaje, dolazi do manjeg gubitka energije u obliku topline. U velikim DC motorima, namotaji statora mogu nositi značajnu količinu struje, tako da je upotreba visokokvalitetnog vodiča poput bakra neophodna. Bakarni namoti su pažljivo dizajnirani da stvore pravi obrazac magnetnog polja kada struja teče kroz njih.

2. Materijali rotora

Rotor je rotirajući dio motora, a ima i vlastiti set materijala. Slično kao kod statora, jezgro rotora je često napravljeno od laminiranog silikonskog čelika. Ovdje vrijede isti razlozi - smanjenje gubitaka vrtložnih struja i dobra magnetna svojstva. Rotor treba da stupi u interakciju sa magnetnim poljem koje stvara stator da bi stvorio obrtni moment i rotaciju.

Za namote rotora, opet, bakar je glavni materijal. Namotaji rotora su povezani na komutator, koji je ključna komponenta u DC motoru. Komutator pomaže da se promijeni smjer struje u namotajima rotora u pravo vrijeme, osiguravajući kontinuiranu rotaciju. Bakreni namotaji u rotoru su dizajnirani da prenose struju koja je u interakciji sa magnetskim poljem statora kako bi proizvela potreban obrtni moment.

U nekim slučajevima, za velike DC motore visokih performansi, trajni magneti se mogu koristiti u rotoru. Ovi trajni magneti mogu povećati efikasnost motora i gustinu snage. Materijali kao što su neodim - željezo - bor (NdFeB) se obično koriste za ove trajne magnete. NdFeB magneti imaju vrlo visok proizvod magnetne energije, što znači da mogu stvoriti jako magnetno polje u relativno maloj zapremini.

3. Materijali komutatora

Komutator je vitalni dio DC motora jer olakšava konverziju naizmjenične struje (inducirane u namotajima rotora) u jednosmjernu struju. Obično je napravljen od bakrenih segmenata izolovanih jedan od drugog materijalom poput liskuna. Liskun je odličan izolator visoke dielektrične čvrstoće. Može izdržati visoke napone i temperature koje se mogu pojaviti u komutatoru tokom rada motora.

Bakarni segmenti u komutatoru moraju biti visoko provodljivi kako bi se osigurao efikasan prijenos struje. Takođe moraju biti otporne na habanje jer su u kontaktu sa četkama koje klize preko njih dok se rotor okreće. Vremenom, ako se bakarni segmenti previše istroše, to može uticati na performanse motora.

4. Materijali za četke

Četke se koriste za prijenos električne struje između stacionarnog dijela (obično izvora napajanja) i rotacionog komutatora. Ugljik - grafit je uobičajen materijal za četke. Ima dobru električnu provodljivost, nisko trenje i može izdržati toplinu koju stvara klizni kontakt sa komutatorom.

Karbonsko-grafitne četke su samopodmazive u određenoj mjeri, što pomaže u smanjenju habanja i četkica i komutatora. Takođe imaju visoku otpornost na stvaranje luka. Kada četkice prekinu kontakt sa segmentima komutatora, može doći do stvaranja luka, što može uzrokovati oštećenje komutatora i smanjiti efikasnost motora.

5. Materijali ležajeva

Ležajevi se koriste za podupiranje rotirajuće osovine motora i smanjenje trenja. Za velike istosmjerne motore koriste se dvije uobičajene vrste ležajeva: kuglični ležajevi i valjkasti ležajevi.

Kuglični ležajevi obično imaju čelične kuglice i čelične trke. Čelik koji se koristi je obično visokokvalitetni legirani čelik, koji nudi visoku čvrstoću i izdržljivost. Glatka površina čeličnih kuglica i trka omogućava rotaciju sa malim trenjem. S druge strane, valjkasti ležajevi koriste cilindrične ili konusne valjke umjesto kuglica. Mogu podnijeti veća radijalna i aksijalna opterećenja u odnosu na kuglične ležajeve.

Kućište ležaja je često napravljeno od livenog gvožđa ili aluminijuma. Lijevano željezo je poznato po svojoj visokoj čvrstoći i dobrim svojstvima prigušenja, što može pomoći u smanjenju vibracija. Aluminijum je, s druge strane, lagan i ima dobra svojstva odvođenja toplote.

Sada, ovisno o specifičnoj primjeni i zahtjevima velikog DC motora, mogu postojati neke varijacije u korištenim materijalima. Na primjer, ako će se motor koristiti u okruženju visoke temperature, možda ćemo morati koristiti posebne materijale otporne na toplinu za namotaje i izolaciju.

Ako ste na tržištu za veliki DC motor, imamo odlične opcije. Pogledajte naše4 KW MOTOR, koji je snažan i pouzdan motor pogodan za mnoge industrijske primjene. Takođe imamoTrofazni DC generator, što može biti odličan dodatak vašim potrebama za proizvodnju električne energije. A za te specifične zahtjeve, našeDC kratki spojni motormožda savršeno odgovara.

Ako imate bilo kakvih pitanja ili ste zainteresirani za kupovinu velikog DC motora, ne ustručavajte se kontaktirati. Tu smo da vam pomognemo da pronađete najbolji motor za vašu aplikaciju i odgovorimo na sva tehnička pitanja koja imate. Bilo da se radi o upotrijebljenim materijalima, performansama ili instalaciji, mi ćemo vas pokriti. Dakle, hajde da započnemo razgovor i vidimo kako možemo zadovoljiti vaše motorne potrebe!

Reference

[1] Fitzgerald, AE, Kingsley Jr., C., & Umans, SD (2003). Električne mašine. McGraw - Hill.
[2] Chapman, SJ (2012). Osnove električnih mašina. McGraw - Hill.