Az elsősorban az elektromos motorokban használt huzal típusát mágneshuzalnak nevezik, amelyet gyakran tekercselőhuzalnak vagy zománcozott huzalnak is neveznek. Egyedülálló felépítését kifejezetten az elektromágneses alkalmazások igényeinek kezelésére tervezték.
Vezető anyag: A mágneshuzal magja általában rézből készül. A réz kiválasztását kiváló elektromos vezetőképessége miatt választják meg, amely minimalizálja az energiaveszteséget (és így a hőtermelést) a motor működése során. Noha kevésbé gyakori, az alumínium vezetőként is használható, különösen olyan alkalmazásokban, ahol a súly vagy a költségek fő szempontok, bár alacsonyabb vezetőképességű, mint a réznél.
Szigetelés: Ez a mágneshuzal meghatározó jellemzője. Ellentétben a szokásos elektromos vezetékekkel, amelyek vastag műanyag vagy gumi kabátja van a szigeteléshez, a mágneshuzalnak nagyon vékony, mégis nagyon tartós szigetelési rétege van, közvetlenül a vezetőhöz. Ennek a szigetelésnek a célja döntő jelentőségű: a motor tekercseiben az egyes huzal -fordulatok közötti rövidzárlat megakadályozása érdekében, lehetővé téve a mágneses mező hatékony előállítását.
A gyakori szigetelő anyagok különféle polimer fóliák, amelyek egy vagy több rétegben alkalmazhatók. A leggyakrabban használt polimerek egy része a következők:
Polyvinil -formális (FORMVAR): Régebbi, de még mindig használt szigetelés, amely jó mechanikai tulajdonságokról ismert.
Poliuretán: Kiváló forraszthatóságot kínál, megkönnyítve a kapcsolatok megszüntetését anélkül, hogy a szigetelést megsemmisítené.
Polamid: Jó mechanikai szilárdságot és kopásállóságot biztosít.
Poliészter: Általános általános célú szigetelés, jó termikus és kémiai ellenállással.
Poliészter-imid és poliamid-imid (amid-imid): Ezeket gyakran használják magasabb hőmérsékleti besoroláshoz, valamint a jobb mechanikai és kémiai ellenálláshoz, így alkalmassá teszik őket a motoros alkalmazások igénylésére.
Polimid: Kivételesen magas hőmérsékleti ellenállásáról és kiváló dielektromos szilárdságáról ismert, és szélsőséges termikus környezetben működő motorokban használják. A polimer fóliákon túl más szigetelő anyagok megtalálhatók meghatározott alkalmazásokban, különösen nagyobb motorokban vagy transzformátorokban:
Üvegszálas fonal lakkkal: jó mechanikai szilárdságot és hőállóságot biztosít.
Aramid papír (például NOMEX): Kiváló hőstabilitást és mechanikai szilárdságot kínál.
Kraft papír: Néhány régebbi vagy speciális alacsony feszültségű alkalmazásban használják.
MICA és poliészter fóliák: A specifikus elektromos és termikus tulajdonságaikhoz is alkalmazható.
Huzalformák: Noha a mágneshuzal leggyakoribb formája kerek, más formákban is előállítható, hogy optimalizálja a helyfelhasználást és a teljesítményt a motor kialakításán belül. Ide tartoznak:
Téglalap alakú: gyakran nagyobb motorokban vagy kompakt tekercseknél használják, ahol a hely hatékony kitöltése kritikus.
Négyzet: Hasonló a téglalap alakú, jó hely kitöltési tényezőt biztosítva.
Szalag (lapos): Nagyon speciális alkalmazásokban használják, ahol nagyon alacsony profilú tekercsre van szükség.
Elsődleges funkció: Az elektromos motorban a mágneshuzal alapvető célja az, hogy megkönnyítse az elektromos energia hatékony átalakítását mágneses energiává (és fordítva). Ezeknek a szigetelt huzaloknak a pontos tekercselésével elektromágneses tekercsek képződnek. Amikor az áram átfolyik ezen tekercseken, akkor a mágneses mezőket generálja, amelyek kölcsönhatásba lépnek, hogy előállítsák a motor működéséhez szükséges forgási erőt (nyomatékot).
Egy adott típusú mágneshuzal, különös tekintettel a szigetelőanyagra, kritikus és különféle tényezőktől, például a motor üzemi hőmérsékletétől, a szükséges feszültség -besorolástól, a mechanikai feszültségektől függ, és a vegyi anyagoknak vagy a nedvességnek való kitettségétől függ. A fejlett szigetelési technológiák jelentősen hozzájárulnak a motor hatékonyságához, megbízhatóságához és élettartamához.
Az elektromos motorokban használt huzaltípus részletesebb magyarázatát kéri angolul. Itt van egy kibővített magyarázat:
Az elektromos motorokban használt speciális huzalt elsősorban mágneshuzalnak nevezik, amelyet gyakran tekercselőhuzalnak vagy zománcozott huzalnak is neveznek. Az ilyen típusú huzalok feltétlenül alapvető fontosságúak minden elektromos motor működéséhez, mivel az a tekercseket képezi, amelyek az elektromos energia mechanikus mozgássá történő átalakításáért felelős mágneses mezőket generálják.
Bontjuk le annak legfontosabb jellemzőit, és miért olyan fontos:
Karvezető anyag: elsősorban réz (alumíniumként alternatívaként)
Réz: Túlnyomóan a mágneshuzal nagyon tiszta, lágyított rézből készül. A réz kiválasztását kivételes elektromos vezetőképessége miatt választják meg, ami azt jelenti, hogy nagyon alacsony ellenállást kínál az áram áramlásának. Ez minimalizálja az energiavesztést, mint hő (I²R veszteségeket), így a motor hatékonyabbá válik. A rugalmasság (a vékony huzalokba vonás képessége) és a malleable (tekercsekké alakítás képessége) szintén kulcsfontosságú előnyök.
Alumínium: Bár kevésbé gyakori, az alumínium mágneshuzalt egyes alkalmazásokban használják, különösen a nagyobb motorokban és a transzformátorokban, elsősorban a költségmegtakarítás és a súlycsökkentés érdekében. Ugyanakkor az alumínium vezetőképessége alacsonyabb, mint a réz, ami azt jelenti, hogy ugyanaz az elektromos ellenállás eléréséhez nagyobb alumíniumhuzal-keresztmetszeti területre van szükség. Az alumínium kihívásokat jelent az oxidáció miatti kapcsolatokkal is.
Szigetelés: A kritikus vékony réteg
Ez az, ami valóban meghatározza a mágneshuzalt. A szokásos szigetelt huzallal (mint például a házvezetékek) ellentétben, amelynek viszonylag vastag műanyag vagy gumi burkolata van, a mágneshuzalnak nagyon vékony, mégis hihetetlenül kemény, szigetelő rétege van, közvetlenül a vezetőre. Ez a "zománcozott" bevonat nem üveges zománc (mint a kerámia), hanem egy speciális polimer film.
A szigetelés célja: A szigetelés elengedhetetlen a rövid körű huzal fordulók közötti rövidzárlat megakadályozásához a szorosan csomagolt motoros tekercsek között. E szigetelés nélkül az elektromos áram megkerüli a kívánt utat, ami hatékonysághoz, túlmelegedéshez és motoros meghibásodáshoz vezet.
Általános szigetelő anyagok: Az alkalmazott polimereket specifikus termikus, mechanikai és kémiai tulajdonságokra tervezik. A gyakori típusok a következők:
Polyvinil -formális (FORMVAR): Régebbi, de még mindig használt szigetelés, amely a jó tapadásról és a rugalmasságról ismert.
Poliészter/poliészter-imid: A jó termikus és mechanikai tulajdonságok miatt széles körben használják.
Polamid-imid (PAI): Gyakran használják felső rétegként poliészter vagy poliészter-imide felett, hogy fokozott kopásállóság és kémiai ellenállás, különösen magasabb hőmérsékleten.
Polimid (ML): Kiváló, magas hőmérsékletű ellenállást kínál, így alkalmas az olyan igényes alkalmazásokra, mint a repülőgép és a nagy teljesítményű motorok.
Építési vastagság: A szigetelés különböző "építkezésekben" (például egyetlen, nehéz/dupla, hármas), a szigetelő réteg vastagságára utalva. A vastagabb felépítések jobb dielektromos szilárdságot (szigetelési képesség) biztosítanak, de csökkentik a réz töltési tényezőjét (kevesebb réz egy adott térfogatban).
Hőosztály: A szigeteket egy "termikus osztály" értékeli, jelezve a maximális folyamatos üzemi hőmérsékletet, amelyet lebomlás nélkül ellenállnak. A közös osztályok között szerepel a 130 ° C (B osztály), 155 ° C (F osztály), 180 ° C (H osztály) és 200 ° C (N osztály). A magasabb termikus osztályok nélkülözhetetlenek azoknak a motoroknak, amelyek jelentős hőt generálnak a működés közben.
Huzalformák: Kereken túl
Kerek huzal: Ez a leggyakoribb forma, amelyet a motoros tekercsek többségében használnak.
Téglalap alakú/négyzet alakú/szalaghuzal: Az olyan alkalmazásokhoz, ahol a "töltési tényező" (az adott helyre csomagolt réz mennyisége) maximalizálása kritikus, vagy a jobb hőeloszláshoz, a mágneshuzalt téglalap alakú, négyzet alakú vagy lapos "szalag" keresztmetszetekben lehet szállítani. Ez lehetővé teszi a sűrűbb kanyargós mintákat.
Hogyan működik egy motorban:
Az elektromos motorok a mágneses mezők kölcsönhatására támaszkodnak. A mágneshuzalt egy mágneses mag (gyakran laminált acél) körüli tekercsekbe tekercselik. Amikor az elektromos áram átfolyik ezeken a tekercseken, akkor elektromágneses mezőt hoz létre.
A pontos tekercselési minta és a fordulatok száma olyan kritikus tervezési paraméterek, amelyek meghatározzák a mágneses mező erősségét és jellemzőit, amelyek viszont diktálják a motor sebességét, nyomatékát és hatékonyságát.
A vékony szigetelés lehetővé teszi, hogy a huzalok ezrei szorosan csomagolódjanak rövidzárlat nélkül, lehetővé téve az erőteljes és kompakt mágneses mezők létrehozását.
A mágneshuzal egy erősen megtervezett termék, amelyet kifejezetten az elektromos motorok igényes követelményeinek való megfelelésre terveztek. A nagy vezetőképességű vezető (általában réz) és a vékony, robusztus polimer szigetelés kombinációja lehetővé teszi az elektromos energia hatékony átalakulását mágneses energiává, amely az elektromos motor működésének alapelve. $ $ $
