Milyen anyagokat használnak a nagy egyenáramú motorokban?

Szia! Nagy DC motorok szállítójaként gyakran kérdeznek tőlem, hogy milyen anyagokat használnak ezekben a vadállatokban. Nos, hadd bontom le neked.

1. Állórész anyagok

Az állórész az egyenáramú motor álló része, és döntő szerepet játszik a mágneses tér létrehozásában. Az állórészmag egyik leggyakoribb anyaga a laminált szilíciumacél. Miért laminált? Nos, ez segít csökkenteni az örvényáram-veszteséget. Az örvényáramok azok a nemkívánatos keringő áramok, amelyek hőt termelhetnek és energiát pazarolnak. A szilíciumacél laminálásával lényegében vékony rétegeket hozunk létre, amelyeket egy szigetelőanyag választ el, ami korlátozza ezen örvényáramok áramlását.

A szilícium acél kiváló mágneses tulajdonságokkal rendelkezik. Nagy permeabilitással rendelkezik, ami azt jelenti, hogy könnyen vezetheti a mágneses fluxust. Ez rendkívül fontos, mert minél erősebb mágneses teret tudunk létrehozni az állórészben, annál nagyobb teljesítményt tud a motor előállítani. A nagy egyenáramú motorokhoz olyan állórészre van szükségünk, amely telítés nélkül képes kezelni a nagy mágneses fluxust. A telítettség az, amikor a mágneses anyag nem tud több mágneses fluxust kezelni, és elkezdi veszíteni hatékonyságából.

Az állórészben felhasználható másik anyag a réz. Az állórész tekercséhez rezet használnak. Kiváló elektromos vezető, alacsony ellenállással. Ez azt jelenti, hogy amikor áramot vezetünk át a réztekercseken, kevesebb hőveszteség keletkezik. A nagy egyenáramú motorokban az állórész tekercselése jelentős mennyiségű áramot képes szállítani, ezért elengedhetetlen a jó minőségű vezető, például a réz használata. A réz tekercseket gondosan megtervezték, hogy megfelelő mágneses términtázatot hozzanak létre, amikor áram folyik rajtuk.

2. Rotor anyagok

A forgórész a motor forgó része, és ennek is megvan a maga anyagkészlete. Az állórészhez hasonlóan a forgórész magja gyakran laminált szilíciumacélból készül. Ugyanezek az okok érvényesek itt is - az örvényáram-veszteségek csökkentése és a jó mágneses tulajdonságok. A forgórésznek kölcsönhatásba kell lépnie az állórész által létrehozott mágneses mezővel, hogy nyomatékot és forgást generáljon.

A forgórész tekercseinek esetében ismét a réz az alapanyag. A rotor tekercsei egy kommutátorhoz csatlakoznak, amely az egyenáramú motor kulcseleme. A kommutátor segít a megfelelő időben megfordítani az áram irányát a rotor tekercseiben, biztosítva a folyamatos forgást. A forgórészben lévő réz tekercsek úgy vannak kialakítva, hogy szállítsák azt az áramot, amely kölcsönhatásba lép az állórész mágneses mezőjével a szükséges nyomaték létrehozása érdekében.

Bizonyos esetekben a nagy teljesítményű, nagy egyenáramú motorok esetében állandó mágnesek használhatók a rotorban. Ezek az állandó mágnesek növelhetik a motor hatékonyságát és teljesítménysűrűségét. Ezekhez az állandó mágnesekhez általában olyan anyagokat használnak, mint a neodímium-vas-bór (NdFeB). Az NdFeB mágnesek nagyon nagy mágneses energiájú termékkel rendelkeznek, ami azt jelenti, hogy viszonylag kis térfogatban képesek erős mágneses teret létrehozni.

3. Kommutátor anyagok

A kommutátor az egyenáramú motor létfontosságú része, mivel megkönnyíti a váltóáram (a rotor tekercseiben indukált) egyenárammá való átalakítását. Jellemzően rézszegmensekből készül, amelyeket olyan anyaggal szigetelnek el egymástól, mint a csillám. A csillám kiváló szigetelő, nagy dielektromos szilárdsággal. Ellenáll a kommutátorban a motor működése során fellépő magas feszültségeknek és hőmérsékleteknek.

A kommutátor rézszegmenseinek nagy vezetőképességűnek kell lenniük a hatékony áramátvitel érdekében. Kopásállónak is kell lenniük, mert érintkeznek a kefékkel, amelyek átcsúsznak rajtuk, amikor a rotor forog. Idővel, ha a rézszegmensek túlságosan elhasználódnak, az befolyásolhatja a motor teljesítményét.

4. Ecset anyagok

A kefék az elektromos áram átvitelére szolgálnak az álló rész (általában a tápegység) és a forgó kommutátor között. A szén – a grafit az ecsetek gyakori anyaga. Jó az elektromos vezetőképessége, alacsony a súrlódása, és ellenáll a kommutátor csúszóérintkezője által keltett hőnek.

A szén-grafit kefék bizonyos mértékig önkenőek, ami segít csökkenteni mind a kefék, mind a kommutátor kopását. Emellett nagy az íves ellenállásuk. Ívképződés léphet fel, amikor a kefék megszakítják az érintkezést a kommutátor szegmenseivel, és ez károsíthatja a kommutátort és csökkentheti a motor hatásfokát.

5. Csapágyanyagok

A csapágyak a motor forgó tengelyének megtámasztására és a súrlódás csökkentésére szolgálnak. A nagy egyenáramú motorokhoz két általános csapágytípust használnak: golyóscsapágyakat és görgőscsapágyakat.

A golyóscsapágyaknak jellemzően acélgolyók és acélpályák vannak. A használt acél általában kiváló minőségű ötvözött acél, amely nagy szilárdságot és tartósságot kínál. Az acélgolyók és futópályák sima felülete alacsony súrlódású forgást tesz lehetővé. A gördülőcsapágyak viszont hengeres vagy kúpos görgőket használnak golyók helyett. A golyóscsapágyakhoz képest nagyobb radiális és axiális terhelést is elbírnak.

A csapágyház gyakran öntöttvasból vagy alumíniumból készül. Az öntöttvas nagy szilárdságáról és jó csillapító tulajdonságairól ismert, amelyek segíthetnek a rezgések csökkentésében. Az alumínium viszont könnyű és jó hőelvezető tulajdonságokkal rendelkezik.

A nagy egyenáramú motor konkrét alkalmazásától és követelményeitől függően előfordulhat, hogy a felhasznált anyagok eltérőek. Például, ha a motort magas hőmérsékletű környezetben kívánjuk használni, akkor előfordulhat, hogy speciális hőálló anyagokat kell használnunk a tekercsekhez és a szigeteléshez.

Ha nagy egyenáramú motort szeretne vásárolni, van néhány nagyszerű lehetőségünk. Nézze meg a mi4 kW-os MOTOR, amely egy erős és megbízható motor, amely számos ipari alkalmazásra alkalmas. Nálunk is megvan aHáromfázisú DC generátor, ami nagyszerűen kiegészítheti az energiatermelési igényeit. És ezekre a speciális követelményekre a miDC rövid sönt összetett motorlehet a tökéletes illeszkedés.

Ha bármilyen kérdése van, vagy nagyméretű egyenáramú motort szeretne vásárolni, ne habozzon kapcsolatba lépni velünk. Azért vagyunk itt, hogy segítsünk megtalálni az alkalmazásához legmegfelelőbb motort, és megválaszoljuk az esetleges műszaki kérdéseket. Legyen szó a felhasznált anyagokról, a teljesítményről vagy a telepítésről, mi mindent megtalálsz. Kezdjünk tehát egy beszélgetést, és nézzük meg, hogyan tudjuk kielégíteni motoros igényeit!

Hivatkozások

[1] Fitzgerald, AE, Kingsley Jr., C. és Umans, SD (2003). Elektromos gépek. McGraw – Hill.
[2] Chapman, SJ (2012). Elektromos gépek alapjai. McGraw – Hill.