أخبار

ما الدور الذي يلعبه النحاس في تصنيع المحركات الموفرة للطاقة؟

عندما يتعلق الأمر بتطوير تقنيات جديدة للسيارات ، فإن النحاس ضروري لتحسين كفاءة المحرك ، وتتطلب المحركات الحثية القياسية تحسينات كبيرة في الكفاءة من خلال المزيد من النحاس في اللفات ، والنوى الفولاذية عالية الجودة ، والمحامل المحسنة والعزل ، وتحسين تصميم مروحة التبريد. أدى السعي لتحقيق كفاءة أكبر للمحرك إلى تقنيات وتصاميم محركات جديدة تجاوزت المحركات الحثية ، وأصبح النحاس محور هذه التقنيات الجديدة.

محرك مغناطيسي دائم
تم تطبيق محرك متزامن مغناطيسي دائم (PMSM) أكثر فأكثر في محرك المحركات الصناعية.استبدلت تقنية محرك المغناطيس الدائم عناصر الدوار بمغناطيسات دائمة قوية مصنوعة من قضبان الألومنيوم الأرضية النادرة.تنقسم المغناطيسات الدائمة إلى مثبتات سطحية وتركيبات داخلية. إن الجزء الثابت لمحرك مغناطيسي دائم يشبه إلى حد بعيد محرك الجرح النحاسي التقليدي.يعتبر الجزء المتحرك في المحرك فريدًا من نوعه ، مع مغناطيس دائم مدمج في لوح الدوار أو سطح القضيب. يستخدم محرك مغناطيسي دائم نحاس أقل من المحرك الحثي AC المصنف بشكل مشابه ، لكنه لا يزال يعتمد على النحاس لتحقيق الكفاءة.

مزايا المحركات المغناطيسية الدائمة: منحنى سرعة عزم الدوران الممتاز ، استجابة ديناميكية ممتازة ، كفاءة وموثوقية عالية ، صيانة منخفضة ، عمر خدمة أطول ، ضوضاء منخفضة ، قدرة عالية السرعة ، نسبة عزم دوران / حجم عالية أو كثافة طاقة عالية. الحاجة إلى محركات متغيرة السرعة واستدامة المواد الأرضية النادرة.

يعد عدد ونوع الأسلاك النحاسية أمرًا مهمًا في تصميم محرك ممانعة التبديل ، حيث يتم دمج كل لفة في الملف معًا للمساعدة في ملء فتحات الجزء الثابت الكبيرة التي يسمح بها تصميم محرك ممانعة التبديل. يعتبر النحاس جزءًا مهمًا من الملف ، وعادة ما يتم لف المحرك بنسبة 100٪ من النحاس ، والذي يتمتع بمقاومة أقل بكثير من المواد البديلة مثل الألومنيوم ، وتتحول مقاومة اللف المنخفضة مباشرة إلى حرارة أقل ، وبالتالي تحسين كفاءة الطاقة ومفيد لتقليل درجة حرارة تشغيل المحرك.
عند الضرورة ، تستخدم محركات التردد المحول ملفًا مصنوعًا من سلك نحاسي يشبه الحبل أو سلك Litz.يتكون الملف من العديد من الأسلاك النحاسية الصغيرة الملتوية في مستطيل يشبه الحبل ، وباستخدام هذا النوع من الموصلات ، من الممكن تبديل الموصل ، وبالتالي تقليل تأثير الجلد ، مما يؤدي إلى انتقال التيار إلى الخارج موصل ، مما يزيد من مقاومة الموصل بشكل فعال.

فوائد محرك التردد المحول: كفاءة عالية ، خاصة على نطاق تحميل واسع ، وعزم دوران عالي وسرعة عالية ، وميزات ممتازة لنطاق سرعة الطاقة الثابتة ، وموثوقية عالية وعمر طويل ، وبنية بسيطة وقوية ، وكثافة طاقة عالية.
العيوب: عزم الدوران المموج ، معدل الاهتزاز العالي ، الحاجة إلى محرك متغير السرعة ، الضوضاء ، ذروة الكفاءة أقل قليلاً من المحركات المغناطيسية الدائمة.
محرك دوار من النحاس
ينبع ابتكار تكنولوجيا المحركات الدوارة النحاسية من الحاجة إلى زيادة كفاءة الطاقة في سوق المحركات ذات الجهد المنخفض ، والتي لا يمكن تلبيتها من خلال تصميم دوار مصنوع من الألومنيوم المصبوب. تعتبر تصاميم دوارات الألمنيوم التقليدية مهمة ليس فقط للتطبيقات الجديدة ولكن أيضًا للتطبيقات المعدلة لتطوير هذه التكنولوجيا الجديدة ، أعادت صناعة المحركات تصميم الدوارات ، لا سيما تصميم وتطوير عمليات الصب الدوار المعقدة. زيادة الكفاءة مقارنة بدوار الألمنيوم التقليدي تبرر التصميمات الاستثمار الكبير في التصميم والتطوير ، فباستخدام تقنية الألمنيوم المصبوب ، ينتج عن صب القوالب لدوارات النحاس الصلبة كفاءة أعلى على المحركات من نفس الحجم مقارنة بالمحركات التقليدية الموفرة للطاقة.

استنتاج
المغناطيس الدائم ، ومقاومة التبديل ، والمحركات الحثية الدوارة النحاسية ، تعتمد كل واحدة من تقنيات المحركات هذه بطريقتها الفريدة على تصميمات نحاسية لإنتاج محركات أكثر كفاءة وموثوقية محركات مغناطيسية دائمة مع مغناطيس دائم قوي في دواراتها ، محركات ممانعة بتبديل مع الطاقة المفاتيح الإلكترونية ودواراتها الثابتة والدوارات النحاسية الكثيفة ، والمحركات الدوارة النحاسية ذات الدوارات الباردة التي تعمل بمقاومة تيار منخفضة ، تقدم جميعها خيارات لتحقيق أهداف توفير الطاقة وتحسين الأداء من خلال الاستخدام المبتكر للنحاس ، وتقنية التبديل والمغناطيس الدائم ، محرك اليوم يمكن للتصميمات الاختيار من بين العديد من الطرق لتلبية متطلبات الكفاءة والمتطلبات الخاصة بالتطبيق.