הרוטורשל מנוע DC מורכב מחתיכת למינציה של פלדה חשמלית. כאשר הרוטור מסתובב בשדה המגנטי של המנוע, הוא יוצר מתח בסליל, אשר יוצר זרמי מערבולת שהם סוג של אובדן מגנטי, ואיבוד זרם מערבולת מוביל לאובדן הספק. מספר גורמים משפיעים על ההשפעה של זרמי מערבולת על הפסדי הספק, כגון השדה האלקטרומגנטי, עובי החומר המגנטי וצפיפות השטף המגנטי. ההתנגדות של החומר לזרם משפיעה על האופן שבו נוצרים זרמי מערבולת, למשל, כאשר החומר עבה מדי, שטח החתך גדל, וכתוצאה מכך לאובדן זרם מערבולת. יש צורך בחומרים דקים יותר כדי למזער את שטח החתך. כדי להפוך את החומר לדק יותר, היצרנים משתמשים במספר יריעות דקות הנקראות למינציות כדי ליצור את ליבת האבזור, ובניגוד ליריעות עבות יותר, יריעות דקות יותר מייצרות התנגדות גבוהה יותר, מה שמביא לפחות זרם מערבולת.
הבחירה של החומר המשמש עבור למינציה של מנוע היא אחד השיקולים החשובים ביותר בתהליך עיצוב המנוע, ובגלל הרבגוניות שלהם, חלק מהבחירות הפופולריות ביותר הן פלדה למינציה מנוע מגולגל קר ופלדת סיליקון. תכולת סיליקון גבוהה (2-5.5 wt% סיליקון) ופלדות לוחות דקות (0.2-0.65 מ"מ) הם חומרים מגנטיים רכים לסטאטורים ולרוטורים של מנוע. התוספת של סיליקון לברזל גורמת לכפייה נמוכה יותר ולהתנגדות גבוהה יותר, וההפחתה בעובי הלוח הדק מביאה לאובדי זרם מערבולת נמוכים יותר.
פלדה למינציה מגולגלת קרה היא אחד החומרים בעלות הנמוכה ביותר בייצור המוני והיא אחת הסגסוגות הפופולריות ביותר. החומר קל להטבעה ומייצר פחות בלאי על כלי ההחתמה מאשר חומרים אחרים. יצרני מנועים מחשלים פלדה מרובדת מנוע עם סרט תחמוצת המגביר את ההתנגדות בין השכבות, מה שהופך אותה להשוואה לפלדות בעלות סיליקון נמוכה. ההבדל בין פלדה למינציה מנוע לפלדה מגולגלת קרה הוא בהרכב הפלדה ובשיפורי העיבוד (כגון חישול).
פלדת סיליקון, הידועה גם בשם פלדה חשמלית, היא פלדה דלת פחמן עם כמות קטנה של סיליקון שנוספה להפחתת הפסדי זרם מערבולת בליבה. סיליקון מגן על ליבות הסטטור והשנאי ומפחית את ההיסטרזיס של החומר, את הזמן שבין היצירה הראשונית של השדה המגנטי ליצירתו המלאה. לאחר גלגול קר ומכוון נכון, החומר מוכן ליישומי למינציה. בדרך כלל, למינציות מפלדת סיליקון מבודדות משני הצדדים ומוערמות זו על גבי זו כדי להפחית זרמי מערבולת, ולתוספת של סיליקון לסגסוגת יש השפעה משמעותית על אורך החיים של כלי הטבעה והמתקים.
פלדת סיליקון זמינה בעוביים ובדרגות שונות, כאשר הסוג האופטימלי תלוי באיבוד הברזל המותר בוואטים לקילוגרם. כל כיתה ועובי משפיעים על בידוד פני השטח של הסגסוגת, על חיי כלי ההטבעה ועל חיי התבנית. כמו פלדה למינציה מנוע מגולגל קר, חישול עוזר לחזק את פלדת הסיליקון, ותהליך החישול שלאחר ההטבעה מבטל עודפי פחמן, ובכך מפחית את הלחץ. בהתאם לסוג פלדת הסיליקון המשמשת, נדרש טיפול נוסף ברכיב כדי להקל עוד יותר על הלחץ.
תהליך ייצור הפלדה בגלגול קר מוסיף יתרונות משמעותיים לחומר הגלם. ייצור בגלגול קר נעשה בטמפרטורת החדר או מעט מעל, וכתוצאה מכך גרגרי הפלדה נותרים מוארכים בכיוון הגלגול. הלחץ הגבוה המופעל על החומר במהלך תהליך הייצור מטפל בדרישות הקשיחות הגלומות של פלדה קרה, וכתוצאה מכך משטח חלק וממדים מדויקים ועקביים יותר. תהליך הגלגול הקר גורם גם למה שמכונה "הקשחת מתח", שיכולה להגביר את הקשיות בשיעור של עד 20% בהשוואה לפלדה לא מגולגלת בדרגות הנקראות קשיח מלא, חצי קשה, רבע קשה ומגולגל משטח. הגלגול זמין במגוון צורות, כולל עגול, מרובע ושטוחה, ובמגוון דרגות כדי להתאים למגוון רחב של דרישות חוזק, עוצמה ומשיכות, ועלותו הנמוכה ממשיכה להפוך אותו לעמוד השדרה של כל ייצור למינציה.
הרוטורוגַלגַל מְכַוֵןבמנוע עשויים ממאות יריעות פלדה חשמליות דקיקות למינציה ומחוברים, המפחיתות את הפסדי זרם המערבולת ומגבירות את היעילות, ושניהם מצופים בבידוד משני הצדדים כדי למינציה של הפלדה ולניתוק זרמי מערבולת בין השכבות ביישום המנוע. . בדרך כלל, הפלדה החשמלית מרותקת או מרותכת כדי להבטיח את החוזק המכני של לרבד. פגיעה בציפוי הבידוד מתהליך הריתוך עלול להוביל לירידה בתכונות המגנטיות, לשינויים במבנה המיקרו ולהכנסת מתחים שיוריים, מה שהופך את זה לאתגר גדול להתפשר בין חוזק מכני לתכונות מגנטיות.
זמן פרסום: 28 בדצמבר 2021