Trong thế giới động cơ điện, máy phát điện và máy biến áp, hiệu suất, hiệu quả và độ tin cậy không bao giờ là ngẫu nhiên. Đằng sau mỗi động cơ hiệu suất cao là một loạt các lớp mỏng được thiết kế chính xác – và trọng tâm của những lớp mỏng đó là một loại vật liệu thường không được chú ý đến:thép silic.
Là một công ty có hơn ba thập kỷ kinh nghiệm thực tế – được thành lập vào năm 1994 và có trụ sở tại Thị trấn Lạc Dương, Quận Wujin, Thường Châu –Thường Châu Hoa Đông Công ty TNHH cán màngđã chứng kiến sự phát triển của sản xuất lõi động cơ. Hôm nay, chúng tôi muốn chia sẻ một số kiến thức thực tế trong ngành về cách lựa chọn các loại thép cán mỏng và thép silicon phù hợp có thể tác động trực tiếp đến hiệu suất động cơ, khả năng sinh nhiệt và chi phí vận hành lâu dài.
Động cơ điện hoạt động bằng dòng điện xoay chiều (AC), tạo ra từ trường thay đổi. Trong lõi sắt đặc, từ trường thay đổi này tạo ra dòng điện tuần hoàn – gọi làdòng điện xoáy– dẫn đến mất năng lượng và nhiệt. Giải pháp là xây dựng lõi từcán mỏng, cách nhiệt.
Độ dày cán tiêu chuẩn dao động từ 0,50 mm, 0,35 mm xuống 0,27 mm hoặc thậm chí mỏng hơn cho các ứng dụng tần số cao. Cán màng càng mỏng thì tổn thất dòng điện xoáy càng thấp - nhưng chi phí sản xuất cũng cao hơn. Đối với động cơ công nghiệp nói chung, các lớp mỏng 0,50 mm mang lại sự cân bằng tốt. Đối với động cơ kéo xe điện (EV) hoặc trục xoay tốc độ cao, các tấm cán mỏng 0,27 mm hoặc 0,20 mm đang trở thành tiêu chuẩn mới.
Tại Thường Châu Huadong, chúng tôi sản xuất các tấm cán được dán tem chính xác với độ dày và khả năng kiểm soát gờ nhất quán, đảm bảo rằng các lõi xếp chồng lên nhau đạt được hiệu suất mạch từ chặt chẽ theo yêu cầu của các thiết kế động cơ hiện đại.
Thép silicon chứa từ 0,5% đến 3,5% silicon, giúp tăng điện trở suất và giảm tổn thất dòng điện xoáy. Hai loại chính là:
Thép silicon không định hướng (NO)- Tính chất từ tính đồng đều theo mọi hướng. Được sử dụng trong hầu hết các loại máy quay: động cơ, máy phát điện, máy nén.
Thép silicon định hướng hạt (GO)– tính chất từ được tối ưu hóa theo hướng lăn. Được sử dụng chủ yếu trong máy biến áp và máy phát điện lớn.
Đối với các tấm ghép động cơ, thép silicon không định hướng là lựa chọn tiêu chuẩn. Trong loại này, các cấp được phân loại theo tổn thất lõi (W/kg) và độ phân cực từ. Các lớp phổ biến bao gồm50W800, 35W440, 27WGP1300, v.v. Số tổn thất lõi thấp hơn thường có nghĩa là hiệu suất cao hơn nhưng chi phí vật liệu cũng cao hơn.
Chọn đúng cấp độ có nghĩa là cân bằng giữa mục tiêu hiệu quả và ngân sách. Đối với động cơ hiệu suất cao cấp IE3 hoặc IE4, thường cần phải có cấp độ từ trung bình đến cao cấp (ví dụ: 35W440). Đối với động cơ IE2 tiêu chuẩn, 50W800 có thể đủ.
Ngay cả loại thép silicon tốt nhất cũng sẽ hoạt động kém nếu các lớp cán mỏng được dập kém. Các gờ quá mức làm giảm hệ số xếp chồng của lớp cán mỏng (ít thép hơn trong cùng chiều cao lớp) và có thể tạo ra đoản mạch điện giữa các lớp mỏng, làm tăng tổn thất dòng điện xoáy.
Độ phẳng cũng quan trọng không kém. Các lớp mỏng bị cong vênh khiến việc xếp chồng trở nên khó khăn và có thể tạo ra những khe hở không khí không đồng đều trong stato hoặc rôto, dẫn đến rung, tiếng ồn và giảm hiệu suất.
Với kinh nghiệm gia công và dập khuôn nội bộ qua nhiều thập kỷ, Changzhou Huadong duy trì các biện pháp kiểm soát quy trình nghiêm ngặt:
Chiều cao lưỡi dao được giữ dưới 0,03 mm (đối với hầu hết các ứng dụng)
Khuôn lũy tiến được tối ưu hóa để có tính nhất quán ở khối lượng lớn
Tẩy dầu mỡ và xử lý nhiệt sau dập theo yêu cầu
Chúng tôi cũng cung cấp dập tùy chỉnh chokhung động cơ, bộ phận cơ khí, và báncuộn và tấm thép silicontrực tiếp, hỗ trợ khách hàng có nhu cầu tự dán tem hoặc cần thêm tài liệu.
Các quy định toàn cầu (ví dụ: cấp hiệu suất IE4, IE5 và GB 18613-2020 của Trung Quốc) đang thúc đẩy các nhà sản xuất động cơ hướng tới hiệu suất cao hơn. Điều này thúc đẩy nhu cầu về:
Cán mỏng hơn (0,30 mm trở xuống)
Lớp phủ từ tính tốt hơn (lớp phủ cách nhiệt C5, C6)
Giảm tổn thất trễ thông qua các quy trình ủ tiên tiến
Đồng thời, NVH (Tiếng ồn, Độ rung, Độ khắc nghiệt) đã trở thành điểm khác biệt chính, đặc biệt đối với các thiết bị, xe điện và hệ thống HVAC. Hình học cán màng – thiết kế khe, kiểu khía và thậm chí cả hình dạng túi nam châm – phải được tối ưu hóa không chỉ cho hiệu suất điện từ mà còn cho âm học cấu trúc.
