Электродвигатель или генератор с применением аморфных сплавов
В течение последних двадцати лет аморфные и нанокристаллические магнитомягкие материалы получили широкое распространение в различных электротехнических устройствах (измерительных трансформаторах, силовых трансформаторах для источников питания, УЗО, дросселях и т. д.), заменяя ферриты, пермаллои и электротехническую сталь.
Однако в двигателях и генераторах эти материалы пока используются очень редко в основном из-за сложной конструкции магнитопроводов этих устройств.
Для применения аморфных и нанокристаллических материалов в двигателях и генераторах и использования их магнитных характеристик (в основном малые потери на перемагничивание и способность работать при повышенных частотах) надо изменить конструкцию магнитных систем или применять новые способы обработки материалов.
Например, сердечники роторов или статоров, набранные из штампованных деталей, можно заменить сердечниками, навитыми из ленты, с пазами, выполненными фрезерованием торцов (рис. 1).
Также сердечники роторов или статоров, набранные из штампованных деталей, можно заменить набором витых элементов различной конфигурации.
Для уменьшения потерь на перемагничивание, обусловленных вихревыми токами, каждый витой элемент сердечника должен иметь разрез вдоль оси (рис. 2).
Процесс изготовления сердечников предложенных конструкций становится технологичным. Такие сердечники могут быть использованы в паре с цельнометаллическим ротором, в паре с ротором из постоянных магнитов Nb-Fe-B или в многослойной конструкции (рис. 3).
Для изготовления двигателей и генераторов небольшого размера можно использовать традиционную конструкцию сердечника, при этом детали из аморфной или нанокристаллической ленты изготавливать не штамповкой, а методом лазерной резки. Аморфные сплавы обладают высокой твердостью, поэтому срок службы штампов для работы с этими сплавами небольшой.
Лазерная резка позволяет изготавливать детали сердечника с высокой точностью и сложной конфигурацией без износа оборудования. Размер деталей ограничен максимальной шириной выпускаемой ленты (в настоящее время - 150 мм).
Приглашаем к сотрудничеству разработчиков и производителей двигателей и генераторов.