مس چه نقشی در ساخت موتورهای کم مصرف دارد؟
وقتی نوبت به توسعه فناوریهای جدید خودرو میرسد، مس برای بهبود راندمان موتور ضروری است و موتورهای القایی استاندارد از طریق مس بیشتر در سیمپیچهایشان، هستههای فولادی با درجه بالاتر، یاتاقانها و عایقهای بهبود یافته و طراحی فن خنککننده به بهبود قابل توجهی در کارایی نیاز دارند. تلاش برای راندمان بیشتر موتور منجر به فناوریها و طراحیهای جدید موتور شد که فراتر از موتورهای القایی بود، مس در کانون توجه این فناوریهای جدید قرار گرفت.
موتور آهنربای دائمی
موتور سنکرون مغناطیس دائم (PMSM) بیش از پیش در موتورهای صنعتی استفاده می شود.تکنولوژی موتور آهنربای دائمی، عناصر روتور را با آهنرباهای دائمی قدرتمند ساخته شده از میله های آلومینیومی خاکی کمیاب جایگزین کرده است.آهنرباهای دائمی به دو دسته نصب سطحی و نصب داخلی تقسیم می شوند. استاتور یک موتور آهنربای دائمی بسیار شبیه به یک موتور زخمی مسی سنتی است.روتور در موتور منحصر به فرد است، با آهنرباهای دائمی تعبیه شده در ورق روتور یا سطح میله. یک موتور آهنربای دائمی از مس کمتری نسبت به موتورهای القایی AC با رتبه مشابه استفاده می کند، اما همچنان برای کارایی به مس متکی است.
مزایای موتورهای آهنربای دائم: منحنی گشتاور-سرعت عالی، پاسخ دینامیکی عالی، راندمان و قابلیت اطمینان بالا، تعمیر و نگهداری کم، عمر طولانی تر، سر و صدای کم، قابلیت سرعت بالا، نسبت گشتاور/حجم بالا یا چگالی توان بالا. معایب: هزینه بالا، نیاز به درایوهای سرعت متغیر، پایداری مواد خاکی کمیاب.
تعداد و نوع سیم مسی در طراحی یک موتور رلوکتانس سوئیچ شده مهم است، جایی که هر چرخش سیم پیچ در کنار هم قرار می گیرد تا به پر کردن شکاف های بزرگ استاتور که طراحی موتور رلوکتانس سوئیچ شده اجازه می دهد کمک کند. مس بخش مهمی از سیم پیچ است. و موتور معمولاً با 100% مس پیچیده می شود که مقاومت بسیار کمتری نسبت به مواد جایگزین مانند آلومینیوم دارد. مقاومت سیم پیچ کم مستقیماً به گرمای اتلاف کمتر تبدیل می شود و در نتیجه راندمان انرژی را بهبود می بخشد و برای کاهش دمای کار موتور مفید است.
در صورت لزوم، موتورهای رلوکتانس سوئیچ شده از سیم پیچی ساخته شده از سیم مسی تتر مانند یا سیم لیتز استفاده می کنند.سیم پیچ از بسیاری از سیم های مسی کوچکتر ساخته شده است که به شکل مستطیل بند مانند تابیده شده اند. با استفاده از این نوع هادی، می توان هادی را جابجا کرد و در نتیجه اثر پوستی را کاهش داد، که باعث می شود جریان به بیرون منتقل شود. هادی، به طور موثر مقاومت هادی را افزایش می دهد.
مزایای موتور Reluctance سوئیچ: راندمان بالا، به ویژه در محدوده بار گسترده، گشتاور و سرعت بالا، ویژگی های محدوده سرعت ثابت قدرت عالی، قابلیت اطمینان بالا و عمر طولانی، ساخت ساده و مستحکم، چگالی توان بالا.
معایب: گشتاور ریپل، درجه ارتعاش بالا، نیاز به درایو با سرعت متغیر، نویز، راندمان اوج کمی کمتر از موتورهای آهنربای دائمی.
موتور روتور مسی
نوآوری فنآوری موتور روتور مسی ناشی از تقاضا برای راندمان انرژی بالاتر در بازار موتورهای ولتاژ پایین است که با طراحی سنتی روتور آلومینیومی ریختهگری نمیشود. استفاده از فناوری جدید روتور مسی برای بهبود کارایی و در عین حال حفظ همان ردپای طراحیهای روتور آلومینیومی سنتی نه تنها برای کاربردهای جدید بلکه برای کاربردهای مقاومسازی نیز مهم هستند. برای توسعه این فناوری جدید، صنعت موتور روتورها، بهویژه طراحی و توسعه فرآیندهای پیچیده ریختهگری روتور را دوباره طراحی کرد. افزایش راندمان در مقایسه با روتور آلومینیومی معمولی. طرح ها سرمایه گذاری بزرگ در طراحی و توسعه را توجیه می کند. با استفاده از فناوری آلومینیوم دایکاست، ریخته گری روتورهای مس جامد راندمان بالاتری را در موتورهای هم اندازه در مقایسه با موتورهای سنتی صرفه جویی در مصرف انرژی به همراه دارد.
نتیجه
موتورهای القایی آهنربای دائم، رلوکتانس سوئیچ و موتورهای القایی روتور مسی، هر یک از این فنآوریهای موتور به روش منحصربهفرد خود متکی به طرحهای مسی برای تولید موتورهای کارآمدتر و مطمئنتر هستند. کلیدهای الکترونیکی و استاتورها و روتورهای متراکم مسی آنها و موتورهای روتور مسی با روتورهای سرد با مقاومت جریان کاهش یافته، همگی گزینه هایی را برای دستیابی به اهداف صرفه جویی در مصرف انرژی و بهبود عملکرد ارائه می دهند. از طریق استفاده نوآورانه از مس، فناوری سوئیچینگ و آهنرباهای دائمی، موتور امروزی طرحها میتوانند از راههای بسیار بیشتری برای برآورده کردن کارایی و الزامات خاص برنامه خود انتخاب کنند.