Високоефективен статор, базиран на технология за адитивно производство

Високопроизводителен статор, базиран на технология за адитивно производство

Двигателите са незаменим и важен компонент в съвременната индустрия и работата на двигателите често зависи от качеството на статора, който обикновено е направен от листов материал от силициева стомана. Адитивното производство е нововъзникваща производствена технология, която може да създава по-сложни структури, като същевременно значително съкращава циклите на разработване на продукта. Fe-3wt. % Si феритният материал има отлични магнитни и механични свойства, които могат значително да подобрят работата на двигателя, докато електрокаторатът е по-нисък от този на традиционния силициев стоманен лист, а електрическите свойства са по-добри. Следователно, използването на адитивна технология за производство и Fe-3wt. Процентният феритен материал Si за производство на статор на двигателя има голямо значение и стойност на приложение.

Наскоро TeiN. Lamichhane и други изследователи от Националната лаборатория Oak Ridge в Съединените щати са извършили изследвания върху технологията за производство на добавки и Fe-3wt. % Si феритен материал за производство на статор на мотор, който не само може да реализира производство на статор със сложни форми, но също така има по-висока гъвкавост и възможност за персонализиране.

В същото време може значително да съкрати цикъла на разработване на продукта и да подобри ефективността на производството, а това изследване е подкрепено от Министерството на енергетиката на САЩ и е много обещаващо техническо изследване.

Статорът се отпечатва чрез технология за селективно лазерно топене, след това се обработва на тънки слоеве и накрая се наслагва в ядро ​​на статора. Технологията за селективно лазерно топене (SLM) беше използвана за отпечатване на Fe-3wt. процент Si феритни материали. Технологията SLM е добавена технология за производство на основни сухи прахообразни материали, които се разтопяват и подреждат слой по слой с лазерен лъч, за да се образува желаната триизмерна структура.

В сравнение с традиционните производствени методи, технологията SLM има по-голяма гъвкавост и възможност за персонализиране и може да произвежда по-сложни структури: Fe-3wt. % Si феритният материал е материал с отлични магнитни и механични свойства, който може значително да подобри работата на двигателя. В същото време електрокаторатът на материала е по-нисък от този на традиционните силициеви стоманени листове и електрическите свойства са по-добри. Прилагането на този материал може да донесе по-висока производителност и по-добра ефективност в индустрията за производство на двигатели.

Фигура 1: Първи слой от снимки, отпечатани по време на SLM (вляво): Седем Fe-3wt. процент завършени проби от Si статор (вдясно)

Фигура 2 Компоненти на двигателя: а) SLM отпечатан статор и цилиндър; (b) лист на статора с дебелина 1,4 mm: (c) сглобена намотка на статора: (d) ротор с BAAM отпечатан NdFeB-PPS магнит; д) сглобен ротор; е) ротор на корпуса; (g, h) пълен комплект двигател.

Проучването също така тества свойствата на отпечатаните материали и ги сравнява с конвенционалните листове от силициева стомана. Резултатите показват, че магнитната проницаемост на статора е с повече от 20 процента по-висока от тази на традиционния силициев стоманен лист, а интензитетът на индукция на магнитно насищане също е с повече от 10 процента по-висок от този на традиционния силициев стоманен лист. В същото време здравината и твърдостта на статора са много по-високи от тези на традиционните листове от силициева стомана, а скоростта на Shenyin също е по-ниска от тази на традиционните листове от силициева стомана и електрическите свойства са по-добри. Това увеличение на производителността може да доведе до по-висока ефективност и по-добро представяне в индустрията за производство на двигатели.

Таблица 1 Сравнение на магнитоелектричните свойства на конвенционално обработена електротехническа стомана и SLM AM Fe-3wt% Si ламинат.