Laminované jadro Interlock: Presnosť a zvýšenie výkonu

Technológia sa posunula za hranice jednoduchého stohovania. Moderné blokovacie systémy teraz obsahujú mikrofunkcie, ktoré počas lisovania fyzicky spájajú laminácie na úrovni blízkej molekulárnej úrovni, čím vytvárajú monolitickú štruktúru, ktorá odoláva torznému namáhaniu vysokootáčkových trakčných motorov. Pochopenie architektúry lisovacej matrice a dynamiky pruženia materiálu je rozhodujúce pre inžinierov špecifikujúcich tieto jadrá.

Mechanika blokovania bez cudzieho materiálu

Na rozdiel od tradičnej konštrukcie jadra, ktorá sa spolieha na príchytky, skrutky alebo zváranie MIG pozdĺž vonkajšieho priemeru, laminované jadro využíva na spojenie vrstiev geometrický tvar. Počas procesu vysokorýchlostného razenia progresívne vysekáva presné valcové alebo V-tvarované výstupky na jednej laminácii, ktoré sa vtláčajú do zodpovedajúcich vybraní na susednom plechu. Rušenie sa hodí, často len 0,02 až 0,05 mm , vytvára dostatočne silnú prídržnú silu na udržanie integrity laminácie počas fáz navíjania a lakovania.

Odstránenie zvárania je významným technickým skokom. Zváranie vytvára skratovú dráhu pozdĺž zadnej časti železa, čím sa vytvárajú lokalizované horúce miesta, ktoré zhoršujú magnetickú permeabilitu. Odstránením tejto vodivej dráhy si prepojené jadrá udržia skutočne izolovanú laminovaciu štruktúru, čím sa zabezpečí, že hustota toku zostane rovnomerná v celom profile zuba.

Kvantifikácia zlepšenia účinnosti a krútiaceho momentu

Posun zo zváraného na prepojené jadro má priamy vplyv na hustotu výkonu elektromotora. Testovanie na 12-slotovom, 8-pólovom koncentrovanom statore vinutia jasne odhaľuje rozdiel výkonu.

Zníženie krútiaceho momentu ozubenia na 4 mNm je obzvlášť dôležitý pre hluk, vibrácie a drsnosť (NVH) v aplikáciách automobilovej trakcie. Táto hladkosť je výsledkom presného uhlového zarovnania udržiavaného prepojovacími prvkami, ktoré bránia rotačnému sklzu medzi vrstvami, ktoré trápia mechanicky upnuté jadrá počas tepelných cyklov.

Kritické parametre nástrojov pre zásobníky s nulovými chybami

Úspešný projekt prepleteného laminovaného jadra zlyhá alebo uspeje vo vnútri lisovacej formy. Funkcia blokovania sa vytvára v záverečných fázach progresívnej matrice, ktorá si vyžaduje absolútnu kontrolu nad podávaním materiálu a vôľou od razidla k matrici. Akákoľvek odchýlka sa tu násobí cez výšku zásobníka.

Riadené odpruženie a rovinnosť povrchu

Kremíková oceľ vykazuje materiálové odpruženie približne 2 až 4 stupne po ohnutí. Aby sa do seba zapadajúce jazýčky bezpečne zasunuli, lis musí ohýbať jazýček presne tak, aby sa uvoľnil do uzamknutej polohy vo vnútri dutiny susednej vrstvy. Pokročilé progresívne matrice teraz používajú servopoháňané tlakové podložky, ktoré upravujú tonáž v reálnom čase a kompenzujú odchýlky tvrdosti medzi cievkami. Bez tejto kompenzácie dochádza k uvoľneným zväzkom alebo prasknutiu laminácie.

Množstvo blokovania a geometria tvaru

Geometria určuje pevnosť v šmyku konečného bloku. Súčasná najlepšia prax pre stator s priemerom 200 mm používa tieto profily:

• Okrúhle jamky: Najlepšie pre malé servomotory pod 5 kW , poskytujúce symetrickú prídržnú silu s minimálnym dopadom na magnetickú dráhu.
• Blokovanie v tvare V alebo delta: Doručuje O 40% vyššia odolnosť proti vytiahnutiu než okrúhle konštrukcie vytvorením rybinového efektu, ktorý je nevyhnutný pre motory s otáčkami nad 10 000 ot./min.
• Variabilné tlakové zóny: Technika, pri ktorej je hĺbka blokovania znížená v oblasti zuba statora, aby sa zabránilo praskaniu izolačnej vrstvy, pričom maximálna upínacia sila sa aplikuje výlučne na oblasť strmeňa.

Materiálové obmedzenia a integrita elektrickej izolácie

Vzájomné spojenie vo svojej podstate narúša izolačný oxidový alebo lakový povlak na povrchu ocele. Keď sa jazýček prestrihne cez povlak, vytvorí mostík kov na kov. Riadenie tohto rizika skratu je hlavnou výzvou pri návrhu. Vo vysokofrekvenčných pohonoch využívajúcich invertory z karbidu kremíka (SiC) môžu ostré impulzy dv/dt indukovať deštruktívne prúdy cez tieto blokovania.

Na zmiernenie tohto stavu teraz výrobcovia používajú a sekundárny samolepiaci epoxid ktorý sa aktivuje počas cyklu vytvrdzovania. Zatiaľ čo mechanické blokovanie poskytuje surovú pevnosť pri manipulácii, vypálený epoxid vypĺňa mikro-medzery v rezných hranách a obnovuje elektrický odpor vyššie. 5 megaohmov pri 500V. Tento hybridný proces spájania sa rýchlo stáva štandardom pre 800V EV trakčné motory.

Implementácia overovania kvality v lise

Spoliehať sa na deštruktívne vyťahovacie skúšky hotových stohov je zastarané. Inteligentné raziace bunky teraz integrujú laserové snímače posunu priamo do dutiny matrice. Keď lamináty opúšťajú blokovaciu stanicu, snímač meria výšku výstupku uzamykacieho jazýčka. Ak sa výška záložky odchyľuje od nominálny 0,8 mm cieľ o viac ako 0,03 mm , ovládač lisu okamžite nastaví prienik barana alebo odkloní zlú sekciu skôr, než dôjde k ohrozeniu plného stohu. Táto spätná väzba v uzavretej slučke umožňuje prekročenie výťažnosti prvého priechodu 99,9 % , nevyhnutné pri výrobe jedného jadra rotora každých 2,5 sekundy.