في السنوات الأخيرة، واجهت البيئة العالمية تحديات أكثر خطورة، وأصبح وشيكًا تحسين الكفاءة الحركية وتقليل فقدان الحركة. بالإضافة إلى ذلك، مع ظهور تقنيات الهاتف المحمول الجديدة، تغيرت أيضًا بيئة الاستخدام ومتطلبات مواصفات المحركات، مما يتطلب محركات أصغر ذات خرج طاقة أعلى. ومن أجل تلبية هذه المتطلبات، أصبحت زيادة سرعة دوران المحرك حلاً، وحتى بالنسبة للمحركات الصغيرة، يمكن زيادة الطاقة الناتجة عن طريق زيادة سرعة الدوران. ومع ذلك، مع زيادة السرعة، فإن فقدان الحديد في قلب المحرك سيزيد أيضًا بشكل حاد، مما يؤدي إلى انخفاض الكفاءة.
عادة ما يكون قلب المحرك مصنوعًا من ألواح فولاذية كهربائية غير موجهة، وسمك اللوحة القياسي هو 0.5 مم و 0.35 مم. تم اختيار هذه المادة لأن الدوران عالي السرعة للمحرك يرتبط بالتردد العالي للمجال المغناطيسي في قلب الحديد، وسيزداد فقدان الحديد للوحة الفولاذ الكهربائية مع زيادة التردد. ويرجع ذلك أساسًا إلى خسائر التيار الدوامي. يمكن التعبير عن خسارة إيدي الأخيرة بمربع التردد، وكثافة التدفق المغناطيسي، وسمك اللوحة.
من أجل قمع الزيادة في فقدان الحديد الناجم عن التردد، طور الناس صفائح فولاذية كهربائية رقيقة جدًا، والتي يمكن أن تقلل بشكل كبير من الزيادة في فقدان التيار الدوامي بالنسبة للتردد مع الحفاظ على كثافة التدفق المغناطيسي عالية التشبع وغيرها من الخصائص غير. صفائح الفولاذ الكهربائية الموجهة. يُذكر أنه يتم تصنيع صفائح الفولاذ الكهربائية الرقيقة جدًا عن طريق إعادة دحرجة صفائح الفولاذ الكهربائية غير الموجهة. ومن المتوقع أن يلعب تطوير هذه الصفائح الفولاذية الكهربائية فائقة الرقة دورًا فعالاً في مجالات مثل المحركات الكهربائية الصغيرة عالية السرعة.
ومع ذلك، لا تزال هناك صعوبات في صنع صفائح فولاذية كهربائية رفيعة للغاية وواسعة العرض، وقد أصبحت كيفية الاستخدام الفعال لألواح فولاذية كهربائية رقيقة جدًا لتصنيع قلب المحرك على نطاق واسع مشكلة. لهذا السبب، قام الناس بتطوير قلب لفائف شريط فولاذي كهربائي رفيع للغاية يسمى "قلب مصفح للجرح"، والذي يمكنه تحقيق هدف قلب المحرك واسع النطاق حتى لو كان العرض ضيقًا. هذا النوع من قلب الحديد لديه سماكة صفيحة تبلغ 0.08 مم فقط، وهي رقيقة جدًا ويمكن تحويلها إلى شكل ملفوف. من خلال زيادة عدد اللفات، يمكن تحقيق حجم أكبر بالنسبة للاتجاه الشعاعي.
بشكل عام، يشير "قلب الجرح" إلى قلب يتم إنتاجه عن طريق لف صفائح فولاذية كهربائية موجودة، في حين يشير "قلب الجرح المصفح" إلى قلب يتم إنتاجه عن طريق لف شريط فولاذي كهربائي رفيع للغاية بسماكة لوحة رقيقة. يحافظ هذا النوع من النواة على العزل البيني عن طريق لف شريط فولاذي كهربائي رفيع للغاية بطبقة عازلة.
في الوقت الحاضر، على الرغم من أنه تم تطوير طريقة لف قلب حديدي بمادة غير متبلورة أرق، إلا أنه لا يمكن الحفاظ على أداء عزل الطبقات البينية للنواة الحديدية لأن المادة غير المتبلورة نفسها لا تحتوي على طلاء عازل. في المقابل، يتم لف النوى المصفحة باستخدام شرائح فولاذية كهربائية رفيعة للغاية مع طبقات عازلة، بحيث يمكن الحفاظ على عزل الطبقات البينية.
قام باحثون مثل واكاباياشي دايسوكي من جامعة الآداب والعلوم في اليابان بدراسة التغيرات الناجمة عن البنية الأساسية من خلال مقارنة بنية قلب الجرح الرقائقي والنواة الصفائحية التقليدية. في الوقت نفسه، من خلال تقييم النوى المصفحة المصنوعة من شرائح فولاذية كهربائية رفيعة للغاية ذات سماكات مختلفة، تم استكشاف السُمك الأمثل وظروف التصنيع لتقليل فقدان الحديد بشكل أكبر.
ويعتقدون أن قلب الجرح المصفح المصنوع من شريط الفولاذ الكهربائي الرفيع للغاية الذي تم تطويره حديثًا له خصائص مغناطيسية مماثلة للنوى المصفحة التقليدية. من خلال زيادة عدد اللفات، يمكن تحقيق الحجم الشعاعي، مما يساهم في تقليل الفقد وحجم الآلات الكهربائية الدوارة عالية السرعة.
اذهب للصلب الكهربائي
لذلك، يمكن للناس توفير قلوب حديدية بأحجام مختلفة، مما يزيد من توسيع نطاق الاستخدام الفعال لألواح الفولاذ الكهربائية الرقيقة للغاية. على وجه الخصوص، يمكن للقلب الرقائقي بسمك اللوحة 0.08 مم أن يحافظ على خصائص فقدان الحديد المنخفض والنفاذية المغناطيسية العالية في نطاق التردد من 50 هرتز إلى 1 كيلو هرتز وهو المادة الأساسية الأكثر ملاءمة لتقليل فقدان التباطؤ و فقدان التيار الدوامي.
في نطاق التردد الذي يزيد عن 1 كيلو هرتز، نظرًا لزيادة فقدان التيار الدوامي، يمكن مراعاة اختيار المادة 0.05 مم. قال الباحثون إنهم يخططون لمعالجة القلب الحديدي الرقائقي المصنوع من شرائح فولاذية كهربائية رفيعة للغاية على شكل الجزء الثابت للمحرك لمزيد من توضيح خصائص الجزء الثابت وتأثيره على تطبيقات المحرك.
