Motorwicklungen für Ventilatoren machen einen großen Teil der Motorkosten aus. Daher ist bei den heutigen steigenden Kupferpreisen die Verwendung billigerer Alternativen als herkömmliche Wicklungen aus reinem Kupfer zur ersten Wahl für Automobilunternehmen geworden, um Potenziale auszuschöpfen.
1Kupferbeschichteter Aluminiumlackdraht, der im Lüftermotor verwendet wird
1.1 geringes Gewicht und bemerkenswerte Wirtschaftlichkeit
Die Kupferdichte beträgt etwa 8,89 g/cm3 und die Aluminiumdichte etwa 2,69 g/cm3. Der Anteil der Kupferfläche am Querschnitt von kupferkaschiertem Aluminiumlackdraht beträgt in der Regel 10 % ~ 15 %. Wenn mit 15 % berechnet, ist es 8,89/2,69 × (1-0,15) ≈ 2,8, d. h. bei gleichem Gewicht beträgt die theoretische Drahtlänge von kupferkaschiertem Aluminiumlackdraht der gleichen Spezifikation etwa das 2,8-fache der reinen Kupferlackdraht.
1.2 Die Leitfähigkeit liegt nahe an der von reinem Kupferlackdraht
Gemäß dem physikalischen Skineffekt wird der Wechselstrom nicht entsprechend dem Leiterquerschnitt gleichmäßig im Leiter verteilt, sondern auf der Leiteroberfläche konzentriert. Wenn Kupfer innerhalb eines bestimmten Radius entlang der Achse von reinem Kupferlackdraht durch Aluminium mit höherem spezifischem Widerstand ersetzt wird, nimmt gemäß dieser Schlussfolgerung die maximale Strombelastung des gesamten Leiters wenig ab, das heißt, die Leitfähigkeit nimmt grundsätzlich nicht ab.
1.3 Das Herstellungsverfahren des ursprünglichen reinen Kupferlackdrahtes kann weiterhin angewendet werden
Die äußere Schicht ausKupferbeschichteter Aluminiumlackdraht, der im Lüftermotor verwendet wirdist ebenfalls reines Kupfer, daher bleibt der Übergangswiderstand am Anschlussende unverändert und die Schweißbarkeit ist die gleiche wie bei reinem Kupferlackdraht. Daher können die ursprünglich für reinen Kupferlackdraht angewandten Schweiß- und anderen Fertigungsverfahren weiter verwendet werden.
2. Technische Schwierigkeiten bei der Anwendungkupferummantelter, aluminiumfähiger Draht, der im Lüftermotor verwendet wird
2.1 Zuverlässigkeitsreduzierung von Wicklungslötstellen
Zinnschweißen ist ein übliches Schweißverfahren für Wicklungsverbindungen von Lüftermotoren. Seine Eigenschaften sind: niedrige Temperatur, einfache Bedienung, lokale Überhitzung, geringe Auswirkung auf die umgebende Isolierfarbe, niedrige Kosten, aber geringe mechanische Festigkeit. Obwohl es auf kupferkaschierten Aluminiumlackdraht aufgetragen werden kann, weist es im Vergleich zu reinem Kupferlackdraht die folgenden Nachteile auf:
① Bei einigen Schweißnähten treten unvermeidlich Probleme beim schlechten Schweißen auf.
Aluminium oxidiert schnell an der Luft, und auf der Oberfläche bildet sich eine Oxidschutzschicht mit dichter Struktur, die es dem aluminiumhaltigen Abschnitt im kreisförmigen Abschnitt des kupferbeschichteten Aluminiumlackdrahts erschwert, eine Legierung mit Lot zu bilden. was zu einem Spalt auf der Schweißfläche führt. Unter dem Einfluss wiederholter Beanspruchung ist es leicht, die Tragfähigkeit des geschweißten Verbindungsabschnitts zu verringern.
② Ermüdungsfestigkeit bei niedriger Temperatur. Die schlechte Leitfähigkeit von Aluminiumoxid kann aufgrund des erhöhten Widerstands zu einer erhöhten Erwärmung von Lötstellen führen. Die Erhöhung der Gesamttemperatur der Lötstelle führt auch zu einer Erhöhung der temperaturmechanischen Belastung und einer Abnahme der Ermüdungsfestigkeit der Lötstelle.
③ Ein Abschnitt aus kupferbeschichtetem Aluminiumlackdraht in der Nähe der Lötstelle altert und bricht vorzeitig. Der Schmelzpunkt von Aluminium ist niedriger als der von Kupfer. Während des Schweißvorgangs verursacht ein Abschnitt des kupferbeschichteten Aluminiumlackdrahts in der Nähe der Schweißstelle aufgrund der lokalen hohen Temperatur Schäden an der Isolierfarbe und Oxidation einiger Metalle. Gleichzeitig ist es auch gezwungen, eine Glühwärmebehandlung zu akzeptieren, und sein Leistungsindex wird stark reduziert. Der Index des Leistungsabfalls hängt von der Schweißtemperatur, der Länge der Schweißzeit, der Qualität des kupferbeschichteten Aluminiumlackdrahts und Zinndrahts, der Arbeitsumgebung und so weiter ab.
④ Der Wärmeausdehnungskoeffizient von Materialien ist sehr unterschiedlich. An der Lötstelle beträgt der Wärmeausdehnungskoeffizient von Aluminiumoxid aufgrund der Koexistenz von Kupfer, Aluminium, Aluminiumoxid und anderen Materialien 6,4 μ M / m. ℃, 17,2 für Kupfer μ M / m. ℃, Aluminium bis zu 23 μm/m. ℃。 Unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten erhöhen die Spannung und Dehnung von kupferkaschiertem Aluminiumlackdraht in und in der Nähe der Schweißstelle und verkürzen die Lebensdauer.
2.2 Der Motor muss durch einen Magnetkern mit großem Schlitz ersetzt werden
Der DC-Widerstand von kupferkaschiertem Aluminiumlackdraht beträgt etwa das 1,5-fache des reinen Kupferdrahts; Bei gleichem Widerstandswert beträgt der Drahtdurchmesser etwa das 1,2-fache von reinem Kupfer. Mit anderen Worten, um den gleichen Widerstandswert zu erreichen, wird ein größerer kupferkaschierter Aluminiumlackdraht benötigt. Wenn die Anzahl der Windungen unverändert bleibt, erhöht sich das Volumen der Spulenwicklung um etwa 20%.
2.3 Es ist notwendig, die Kapitalinvestitionen in die technische Umrüstung von Produktionsanlagen und die Ausbildung von Produktionsarbeitern zu erhöhen
Die Zugfestigkeit von kupferkaschiertem Aluminiumlackdraht ist geringer als die von reinem Kupferlackdraht. Im Produktionsprozess wird der kupferkaschierte Aluminiumlackdraht durch zu hohe oder leicht erhöhte Spannung in der schnellaufenden Wickelmaschine brechen und zu Abfall werden. Es hat sich jedoch gezeigt, dass Facharbeiter und Hochgeschwindigkeits-Wickelmaschinen, die eine stabile Spannung aufrechterhalten können, die Lücke zwischen den beiden in hohem Maße verringern können.
3 Lösung
3.1 zuverlässiger Leiterverbindungsmodus angenommen werden
Ein zuverlässiges Verbindungsverfahren besteht darin, eine mechanische Befestigung zu verwenden, aber der Nachteil besteht darin, dass die Anzahl der Verbindungsteile erhöht wird und die Rohstoffkosten steigen. Gleichzeitig nutzt es die Eigenschaft nicht aus, dass die Schweißbarkeit von kupferkaschiertem Aluminiumlackdraht die gleiche ist wie die von reinem Kupferlackdraht. Daher können die folgenden Verfahren zur Verbesserung des Schweißproduktionsprozesses angewendet werden: Versuchen Sie, die Temperatur im Schweißprozess zu reduzieren, wie z. B. das Reduzieren der Temperatur des Zinnofens; Reduzieren Sie die Hochtemperaturzeit im Schweißprozess, z. B. durch mechanisches Entfernen der Isolierfarbe. Wählen Sie hochqualifizierte Produktionsmitarbeiter aus; Versuchen Sie, die Umgebungstemperatur der Schweißstation zu reduzieren, indem Sie z. B. Kaltluftkühlmaßnahmen hinzufügen.
3.2 hochwertige auswählenkupferummantelter, aluminiumfähiger Draht, der im Lüftermotor verwendet wird
Aufgrund des offensichtlichen Preisvorteils produzieren viele Unternehmen kupferbeschichteten Aluminiumlackdraht, aber die Qualität ist uneinheitlich. Daher sollten wir auf die Qualität der Isolierfarbe und der Metallschicht von kupferkaschiertem Aluminiumlackdraht achten.
3.3 Notwendigkeit, die Produktionsinvestitionen zu erhöhen
Um die Drahtbruchrate während des Wickelns zu reduzieren, ist es erforderlich, dass die Startleistung der Wickelmaschine stabil und die Wickelgeschwindigkeit stabil ist, um sicherzustellen, dass die Spannung jedes Lenkknotens beim Lackdrahtwickelprozess nicht zunimmt groß, wodurch das Unternehmen die Produktionsausrüstung ersetzen oder aufrüsten muss, z. B. die Wickelmaschine, die die Anforderungen nicht erfüllt. Die obigen Maßnahmen erhöhen zwar die Herstellungskosten beim Einsatz von kupferkaschiertem Aluminiumlackdraht in Lüftermotoren, aber sein Preisvorteil kann die Herstellungskosten senken. Darüber hinaus werden mit der starken Marktnachfrage nach kupferbeschichtetem Aluminiumlackdraht die Kosten für die Produktionsausrüstung schrittweise gesenkt, die zunehmende Reife und Verbesserung des Produktionsprozesses wird auch zu einem Rückgang der Verarbeitungskosten und zur Reduzierung führen des Endpreises des Produkts wird es auf dem Markt wettbewerbsfähiger machen.
