Højtydende stator baseret på additiv fremstillingsteknologi

Højtydende stator baseret på additiv fremstillingsteknologi

Motorer er en uundværlig og vigtig komponent i moderne industri, og motorernes ydeevne afhænger ofte af kvaliteten af ​​statoren, som normalt er lavet af siliciumstålplademateriale. Additiv fremstilling er en spirende produktionsteknologi, der kan skabe mere komplekse strukturer, samtidig med at produktudviklingscyklusserne forkortes væsentligt. Fe-3wt. procent Si ferritisk materiale har fremragende magnetiske og mekaniske egenskaber, som i høj grad kan forbedre motorens ydeevne, mens elektrokathoratet er lavere end traditionelle siliciumstålplader, og de elektriske egenskaber er bedre. Derfor er brugen af ​​additiv fremstillingsteknologi og Fe-3vægt. procent Si ferritisk materiale til fremstilling af motorstator har stor betydning og anvendelsesværdi.

For nylig har TeiN. Lamichhane og andre forskere fra Oak Ridge National Laboratory i USA har udført forskning i additiv fremstillingsteknologi og Fe-3wt. procent Si-ferritmateriale til fremstilling af motorstator, som ikke kun kan realisere statorfremstilling af komplekse former, men også har højere fleksibilitet og tilpasningsmuligheder.

Samtidig kan det i høj grad forkorte produktudviklingscyklussen og forbedre produktionseffektiviteten, og denne forskning er blevet støttet af det amerikanske energiministerium og er en meget lovende teknisk forskning.

Statoren printes ved hjælp af selektiv lasersmelteteknologi, forarbejdes derefter til tynde lag og til sidst overlejret i en statorkerne. Selective Laser Melting (SLM) teknologi blev brugt til at udskrive Fe-3wt. procent Si ferritiske materialer. SLM-teknologi er en additiv fremstillingsteknologi til basistørre pulvermaterialer, som smeltes og stables lag for lag med laserstråle for at danne den ønskede tredimensionelle struktur.

Sammenlignet med traditionelle fremstillingsmetoder har SLM-teknologi højere fleksibilitet og tilpasningsmuligheder og kan fremstille mere komplekse strukturer: Fe-3wt. procent Si ferritmateriale er et materiale med fremragende magnetiske og mekaniske egenskaber, som i høj grad kan forbedre motorens ydeevne. Samtidig er materialets elektrokatorat lavere end traditionelle siliciumstålplader, og de elektriske egenskaber er bedre. Anvendelsen af ​​dette materiale kan bringe højere ydeevne og bedre effektivitet til motorindustrien.

Figur 1: Første lag af fotografier udskrevet under SLM (venstre): Seven Fe-3wt. procent Si stator prøver afsluttet (højre)

Figur 2 Motorkomponenter: (a) SLM trykt stator og cylinder; (b) 1,4 mm tykkelse statorplade: (c) samlet statorvikling: (d) rotor med BAAM-trykt NdFeB-PPS-magnet; e) samlet rotor; (f) husrotor; (g, h) komplet sæt motor.

Undersøgelsen testede også egenskaberne af de trykte materialer og sammenlignede dem med konventionelle siliciumstålplader. Resultaterne viser, at statorens magnetiske permeabilitet er mere end 20 procent højere end traditionelle siliciumstålplader, og den magnetiske mætningsinduktionsintensitet er også mere end 10 procent højere end traditionelle siliciumstålplader. Samtidig er statorens styrke og hårdhed meget højere end traditionelle siliciumstålplader, og Shenyin-hastigheden er også lavere end traditionelle siliciumstålplader, og de elektriske egenskaber er bedre. Denne stigning i ydeevne kan føre til højere effektivitet og bedre ydeevne i motorindustrien.

Tabel 1 Sammenligning af magnetoelektriske egenskaber af konventionelt bearbejdet elektrisk stål og SLM AM Fe-3vægtprocent Si-laminat.