De afgelopen jaren heeft het mondiale milieu met grotere uitdagingen te maken gehad, en het staat op het punt de motorefficiëntie te verbeteren en motorverlies te verminderen. Bovendien zijn met de opkomst van nieuwe mobiele technologieën ook de gebruiksomgeving en de specificatie-eisen van motoren veranderd, waardoor kleinere motoren met een hoger vermogen nodig zijn. Om aan deze eisen te voldoen is het verhogen van de rotatiesnelheid van de motor een oplossing geworden, en zelfs voor kleine motoren kan het uitgangsvermogen worden vergroot door de rotatiesnelheid te verhogen. Naarmate het toerental toeneemt, zal echter ook het ijzerverlies van de motorkern sterk toenemen, waardoor het rendement afneemt.
De motorkern is meestal gemaakt van niet-georiënteerde elektrische staalplaat en de standaardplaatdikte is 0,5 mm en 0,35 mm. Dit materiaal is gekozen omdat de hoge rotatiesnelheid van de motor verband houdt met de hoge frequentie van het magnetische veld in de ijzeren kern, en het ijzerverlies van de elektrische stalen plaat zal toenemen met de toename van de frequentie. Dit komt vooral door wervelstroomverliezen. Eddy's recente verlies kan worden uitgedrukt in het kwadraat van de frequentie, de magnetische fluxdichtheid en de plaatdikte.
Om de toename van het ijzerverlies veroorzaakt door frequentie te onderdrukken, hebben mensen ultradunne elektrische staalplaten ontwikkeld, die de toename van het wervelstroomverlies ten opzichte van de frequentie aanzienlijk kunnen verminderen, terwijl de hoge verzadigingsmagnetische fluxdichtheid en andere kenmerken van niet- georiënteerde elektrische staalplaten. Er wordt gerapporteerd dat ultradunne elektrische staalplaten worden vervaardigd door bestaande niet-georiënteerde elektrische staalplaten opnieuw te walsen. De ontwikkeling van deze ultradunne elektrische staalplaat zal naar verwachting een effectieve rol spelen op gebieden zoals kleine hogesnelheidselektromotoren.
Er zijn echter nog steeds problemen bij het maken van ultradunne elektrische staalplaten met grote breedte, en hoe effectief ultradunne elektrische staalplaten kunnen worden gebruikt om grootschalige motorkernen te vervaardigen is een probleem geworden. Om deze reden hebben mensen een extreem dunne spoelkern van elektrisch staal ontwikkeld, genaamd "gewonden gelamineerde kern", waarmee het doel van grootschalige motorkernen kan worden bereikt, zelfs als de breedte smal is. Dit type ijzeren kern heeft een plaatdikte van slechts 0.08 mm, wat erg dun is en in een spiraalvorm kan worden gemaakt. Door het aantal wikkelingen te vergroten, kan het een grotere afmeting bereiken ten opzichte van de radiale richting.
In het algemeen verwijst een "gewonden kern" naar een kern die is geproduceerd door het wikkelen van een bestaande elektrische staalplaat, terwijl een "gewonden gelamineerde kern" verwijst naar een kern die is geproduceerd door het wikkelen van een ultradunne elektrische stalen strip met een dunne plaatdikte. Dit type kern handhaaft de isolatie tussen de lagen door een extreem dunne elektrische stalen strip met een isolerende coating te wikkelen.
Hoewel er momenteel een methode is ontwikkeld voor het wikkelen van een ijzeren kern met een dunner amorf materiaal, kunnen de tussenlaagse isolatieprestaties van de ijzeren kern niet worden gehandhaafd omdat het amorfe materiaal zelf geen isolerende coating heeft. Omgekeerd worden gewikkelde gelamineerde kernen gewikkeld met behulp van extreem dunne elektrische stalen strips met isolerende coatings, zodat de isolatie tussen de lagen behouden blijft.
Onderzoekers zoals Wakabayashi Daisuke van de Universiteit van Kunsten en Wetenschappen in Japan bestudeerden de veranderingen veroorzaakt door de kernstructuur door de structuur van de gewikkelde gelamineerde kern te vergelijken met de traditionele gelamineerde kern. Tegelijkertijd werden door het evalueren van gewikkelde gelamineerde kernen gemaakt van ultradunne elektrische stalen strips van verschillende diktes de optimale dikte en productieomstandigheden onderzocht om het ijzerverlies verder te verminderen.
Zij zijn van mening dat de gewikkelde gelamineerde kern, gemaakt van de nieuw ontwikkelde ultradunne elektrische staalstrip, magnetische eigenschappen heeft die vergelijkbaar zijn met conventionele gelamineerde kernen. Door het aantal wikkelingen te vergroten, kan een radiale maat worden bereikt, wat bijdraagt aan de vermindering van het verlies en de omvang van snel roterende elektrische machines.
GO Elektrisch Staal
Daarom kunnen mensen ijzeren kernen van verschillende afmetingen leveren, waardoor het bereik van effectief gebruik van ultradunne elektrische staalplaten verder wordt uitgebreid. Met name de gelamineerde kern met een plaatdikte van 0.08 mm kan de kenmerken van laag ijzerverlies en hoge magnetische permeabiliteit in het frequentiebereik van 50 Hz tot 1 kHz behouden en is het meest geschikte kernmateriaal voor het verminderen van hystereseverlies en wervelstroomverlies.
In het frequentiebereik boven 1 kHz kan vanwege de toename van het wervelstroomverlies een materiaalkeuze van 0.05 mm worden overwogen. De onderzoekers zeiden dat ze van plan zijn de gelamineerde ijzeren kern, gemaakt van extreem dunne elektrische stalen strips, te verwerken in de vorm van een motorstator om de kenmerken van de stator en het effect ervan op motortoepassingen verder te verduidelijken.
