Je tenší lepší? Elektrická oceľ v motore má správnu hrúbku

Elektrická oceľ GNEE

Pri výbere správnehoelektrická oceľpre váš motor je potrebné zvážiť niekoľko faktorov.
Rozhodujúcejšie sú samozrejme magnetické a mechanické vlastnosti materiálu. Čím je materiál tenší, tým nižšie sú straty vírivým prúdom pri vysokých frekvenciách. Zvyšuje sa účinnosť motora. To zase znamená nižšiu spotrebu energie, čo umožňuje vyšší dojazd pri rovnakej úrovni kapacity batérie.

Aký vplyv má však hrúbka elektroocele na faktory ako lisovateľnosť, dostupná kapacita lisovania, požadovaná technológia lisovania, dostupnosť na trhu a v konečnom dôsledku na cenu materiálu? Existujú okrem účinnosti nejaké ďalšie technické faktory v konštrukcii motora, ktoré vyžadujú rôzne hrúbky? Má elektromotor fungovať len ako podpora spaľovacieho motora (mild hybrid), alebo má auto do určitej rýchlosti poháňať samostatne a kratšie vzdialenosti prekonávať len s použitím elektriny (plug-in hybrid)? Alebo by mal samotný elektromotor odviezť auto na veľkú vzdialenosť (elektromobil)?
Je nižšia hrúbka naozaj vždy lepšia voľba z celkového pohľadu? Plechy sú tenšie, výrobné časy sú dlhšie a výrobná kapacita je znížená.

Vezmime si ako príklad motor s vonkajším priemerom statora 250 mm a výškou stohu 120 mm. Čím je hrúbka dosky tenšia, tým viac laminácií je potrebných na dosiahnutie požadovanej celkovej výšky. Rýchlosť razenia sa pohybuje medzi 22 0 úderov/min (0 0,25 mm hrubý plech) a 250 údermi/min (0,35 mm hrubý), v závislosti od hrúbky plechu. Ak vezmeme do úvahy šrot, prestoje a dostupnosť systému, výstup bude medzi 32 vrstvami (0,35 mm) až 19 vrstvami (0,25 mm) za hodinu, čo znamená 1,{15}}násobné predĺženie času lisovania.

Vplyv na globálne možnosti lisovania

Podľa (veľmi konzervatívnych) odhadov bude do 2025 potrebných 25 miliónov hnacích motorov, čo znamená, že pre jednotlivé spínače s hrúbkou sa nainštaluje aspoň 60 vysoko presných lisovacích liniek/lisov od 0,35 mm do 0,25 mm.

Na výrobu silných a výkonných elektromotorov je k dispozícii široká škála tried elektrotechnickej ocele. Pri výbere hnacieho motora pre čisto elektrickú prevádzku je prvou otázkou, akú celkovú úsporu nákladov možno dosiahnuť použitím kvalitnejšej, tenšej, a teda drahšej elektroocele. Aj relatívne malé rozdiely v účinnosti môžu ovplyvniť dojazd a tým aj potrebnú (veľmi drahú) kapacitu batérie.

Požiadavky na výkonnostný profil, ak sa elektromotor používa výhradne na podporu spaľovacieho motora (ako vo vozidle s miernym hybridným pohonom), alebo ak je vozidlo určené na prevádzku výlučne na elektrickú energiu na krátke alebo krátke až stredné vzdialenosti, ako v hybridnom resp. plug-in hybridné vozidlo nižšie. Okrem úspory materiálu v motore sa výrazne znižuje aj potrebná kapacita batérie. Preto má zmysel znížiť účinnosť motora použitím hrúbok v rozsahu 0,3 a 0,35 mm.
Lamináty sú buď zvárané alebo voľne naskladané dohromady. Spôsob ich kombinácie závisí od vašej preferovanej alebo požadovanej aplikácie. Či už sú lamely voľné, lepené alebo zvárané, tieto materiály sú uprednostňované pred pevnými materiálmi, aby sa znížili straty vírivými prúdmi. Okrem toho veľmi tenká elektrooceľ môže zlepšiť účinnosť vysokorýchlostných motorov, najmä v statoroch, ale v rotoroch sa často vyžaduje skôr veľmi vysoká pevnosť ako tenšia hrúbka. Špeciálne procesy spájania, ako je celoplošné lepenie, umožňujú, aby konštrukcia rotora mala tiež pozitívny vplyv na účinnosť.

Na záver

Tenšie nie je vždy lepšie. Použitieelektrická oceľje potrebné vnímať veľmi diferencovane z celkového hľadiska spracovateľnosti, nákladov, oblastí použitia, účinnosti a iných technických faktorov konštrukcie motora. Mnoho podmienok jednoznačne podporuje použitie rôznych hrúbok elektroocele.