Under de senaste åren har den globala miljön ställts inför svårare utmaningar, och det är nära förestående att förbättra motoreffektiviteten och minska motorförlusterna. Dessutom, med uppkomsten av ny mobil teknik, har användningsmiljön och specifikationskraven för motorer också förändrats, vilket kräver mindre motorer med högre effekt. För att möta dessa krav har ökning av motorns rotationshastighet blivit en lösning, och även för små motorer kan uteffekten ökas genom att öka rotationshastigheten. Men när hastigheten ökar kommer järnförlusten i motorkärnan också att öka kraftigt, vilket resulterar i en minskning av effektiviteten.
Motorkärnan är vanligtvis gjord av icke-orienterad elektrisk stålplåt, och standardplåttjockleken är 0,5 mm och 0,35 mm. Detta material väljs eftersom motorns höghastighetsrotation är relaterad till den höga frekvensen av magnetfältet i järnkärnan, och järnförlusten av den elektriska stålplåten kommer att öka med frekvensökningen. Detta beror främst på virvelströmsförluster. Eddys senaste förlust kan uttryckas med kvadraten på frekvensen, magnetisk flödestäthet och plåttjocklek.
För att undertrycka ökningen av järnförlust orsakad av frekvens har människor utvecklat ultratunna elektriska stålplåtar, som kraftigt kan minska ökningen av virvelströmsförlusten i förhållande till frekvensen samtidigt som den höga mättnadsmagnetiska flödestätheten och andra egenskaper hos icke- orienterade elektriska stålplåtar. Det rapporteras att ultratunna elektriska stålplåtar tillverkas genom omvalsning av befintliga icke-orienterade elektriska stålplåtar. Utvecklingen av denna ultratunna elektriska stålplåt förväntas spela en effektiv roll inom områden som små höghastighetselektriska motorer.
Det finns dock fortfarande svårigheter med att tillverka ultratunna elektriska stålplåtar med bred bredd, och hur man effektivt kan använda ultratunna elektriska stålplåtar för att tillverka storskaliga motorkärnor har blivit ett problem. Av denna anledning har människor utvecklat en extremt tunn elektrisk stålbandsspolkärna som kallas "wound laminated core", som kan uppnå målet med storskaliga motorkärnor även om bredden är smal. Den här typen av järnkärna har en plåttjocklek på endast 0.08 mm, vilket är mycket tunnt och kan göras till en lindad form. Genom att öka antalet lindningar kan den uppnå en större storlek i förhållande till den radiella riktningen.
I allmänhet avser en "lindad kärna" en kärna som framställs genom att linda en befintlig elektrisk stålplåt, medan en "lindad laminerad kärna" avser en kärna som framställs genom att linda ett ultratunt elektriskt stålband med en tunn plåttjocklek. Denna typ av kärna upprätthåller mellanskiktsisolering genom att linda en extremt tunn elektrisk stålremsa med en isolerande beläggning.
För närvarande, även om ett förfarande för att linda en järnkärna med ett tunnare amorft material har utvecklats, kan järnkärnans isoleringsförmåga mellan skikten inte bibehållas eftersom det amorfa materialet i sig inte har någon isolerande beläggning. Däremot lindas lindade laminerade kärnor med extremt tunna elektriska stålband med isolerande beläggningar, så att mellanskiktsisoleringen kan bibehållas.
Forskare som Wakabayashi Daisuke vid University of Arts and Sciences i Japan studerade förändringarna som orsakades av kärnstrukturen genom att jämföra strukturen hos den lindade laminerade kärnan och den traditionella laminerade kärnan. Samtidigt, genom att utvärdera lindade laminerade kärnor gjorda av ultratunna elektriska stålband av olika tjocklek, undersöktes den optimala tjockleken och tillverkningsförhållandena för att ytterligare minska järnförlusten.
De tror att den lindade laminerade kärnan gjord av det nyutvecklade ultratunna elektriska stålbandet har magnetiska egenskaper jämförbara med konventionella laminerade kärnor. Genom att öka antalet lindningar kan radiell storlek uppnås, vilket bidrar till att minska förlusten och storleken på höghastighetsroterande elektriska maskiner.
GO Elstål
Därför kan människor tillhandahålla järnkärnor av olika storlekar, vilket ytterligare utökar utbudet av effektiv användning av ultratunna elektriska stålplåtar. I synnerhet kan den laminerade kärnan med en plåttjocklek på 0.08 mm bibehålla egenskaperna med låg järnförlust och hög magnetisk permeabilitet i frekvensområdet 50Hz till 1kHz och är det mest lämpliga kärnmaterialet för att minska hysteresförluster och virvelströmsförlust.
I frekvensområdet över 1kHz, på grund av ökningen av virvelströmsförlusten, kan materialvalet på 0.05 mm övervägas. Forskarna sa att de planerar att bearbeta den laminerade järnkärnan gjord av extremt tunna elektriska stålband till formen av en motorstator för att ytterligare klargöra statorns egenskaper och dess effekt på motortillämpningar.
