Cuộn dây động cơ cho quạt chiếm một tỷ lệ lớn trong chi phí động cơ. Do đó, với giá đồng tăng cao ngày nay, việc sử dụng các giải pháp thay thế rẻ hơn so với cuộn dây đồng nguyên chất truyền thống đã trở thành lựa chọn hàng đầu cho các doanh nghiệp động cơ để khai thác tiềm năng.
1dây nhôm tráng men đồng dùng trong động cơ quạt
1.1 trọng lượng nhẹ và tính kinh tế vượt trội
Mật độ đồng khoảng 8,89g/cm3 và mật độ nhôm khoảng 2,69g/cm3. Tỷ lệ diện tích đồng trong mặt cắt ngang của dây tráng men nhôm mạ đồng thường là 10% ~ 15%. Nếu tính theo 15% thì là 8,89/2,69 ×(1-0,15) ≈ 2,8, nghĩa là dưới cùng một trọng lượng, chiều dài dây lý thuyết của dây nhôm tráng men đồng có cùng thông số kỹ thuật gấp khoảng 2,8 lần so với dây nguyên chất dây đồng tráng men.
1.2 độ dẫn điện gần bằng dây tráng men đồng nguyên chất
Theo hiệu ứng da vật lý, dòng điện xoay chiều phân bố không đều trong vật dẫn theo tiết diện dây dẫn mà tập trung trên bề mặt vật dẫn. Theo suy luận này, nếu đồng trong một bán kính nhất định dọc theo trục của dây tráng men đồng nguyên chất được thay thế bằng nhôm có điện trở suất cao hơn, thì tải trọng dòng điện tối đa của toàn bộ dây dẫn giảm đi một chút, nghĩa là độ dẫn điện về cơ bản không giảm.
1.3 quy trình sản xuất dây tráng men đồng nguyên chất ban đầu có thể tiếp tục được áp dụng
Lớp bên ngoài củadây nhôm tráng men đồng dùng trong động cơ quạtcũng là đồng nguyên chất nên điện trở tiếp xúc ở đầu nối không thay đổi, khả năng hàn cũng giống như dây đồng nguyên chất tráng men. Do đó, quy trình hàn và các quy trình sản xuất khác ban đầu được áp dụng cho dây tráng men bằng đồng nguyên chất có thể tiếp tục được sử dụng.
2. Khó khăn kỹ thuật trong việc áp dụngdây kích hoạt nhôm mạ đồng được sử dụng trong động cơ quạt
2.1 giảm độ tin cậy của các mối hàn quanh co
Hàn thiếc là phương pháp hàn phổ biến cho các mối nối dây quấn động cơ quạt. Đặc điểm của nó là: nhiệt độ thấp, dễ vận hành, quá nhiệt cục bộ, ít ảnh hưởng đến lớp sơn cách điện xung quanh, giá thành rẻ nhưng độ bền cơ học thấp. Mặc dù nó có thể được áp dụng cho dây tráng men nhôm mạ đồng, nhưng so với dây tráng men bằng đồng nguyên chất, nó có những nhược điểm sau:
① Có một số vấn đề hàn kém không thể tránh khỏi ở một số mối hàn.
Nhôm bị oxy hóa nhanh trong không khí, trên bề mặt sẽ hình thành một lớp màng bảo vệ oxit có cấu trúc dày đặc, điều này gây khó khăn cho phần chứa nhôm trong tiết diện tròn của dây nhôm tráng men đồng tạo thành hợp kim với chất hàn, dẫn đến khe hở trên bề mặt hàn. Dưới tác dụng của ứng suất lặp đi lặp lại dễ làm giảm khả năng chịu lực của tiết diện mối hàn.
② Độ bền mỏi ở nhiệt độ thấp. Độ dẫn điện kém của alumina có thể dẫn đến tăng nhiệt độ của các mối hàn do điện trở tăng. Sự gia tăng nhiệt độ tổng thể của mối hàn cũng sẽ dẫn đến sự gia tăng ứng suất cơ học nhiệt độ và giảm độ bền mỏi của mối hàn.
③ Một phần của dây nhôm tráng men mạ đồng gần mối hàn sẽ bị lão hóa và đứt sớm. Điểm nóng chảy của nhôm thấp hơn so với đồng. Trong quá trình hàn, một đoạn dây nhôm tráng đồng gần điểm hàn sẽ gây hư hỏng lớp sơn cách điện và oxi hóa một số kim loại do nhiệt độ cao cục bộ. Đồng thời, nó cũng buộc phải chấp nhận xử lý nhiệt ủ, và chỉ số hiệu suất của nó sẽ giảm đi rất nhiều. Mức độ suy giảm của chỉ số hiệu suất phụ thuộc vào nhiệt độ hàn, thời gian hàn, chất lượng của dây tráng men nhôm mạ đồng và dây thiếc, môi trường làm việc, v.v.
④ Hệ số giãn nở nhiệt của vật liệu rất khác nhau. Tại mối hàn, do đồng, nhôm, alumin và các vật liệu khác cùng tồn tại nên hệ số giãn nở nhiệt của alumin là 6,4 μ M / m. ℃, 17,2 đối với đồng μ M / m. ℃, nhôm lên đến 23 μm/m.℃。 Các hệ số giãn nở khác nhau sẽ làm tăng ứng suất và sức căng của dây nhôm tráng men mạ đồng ở trong và gần điểm hàn, đồng thời rút ngắn tuổi thọ.
2.2 động cơ cần được thay lõi từ có khe lớn
Điện trở suất DC của dây tráng men nhôm mạ đồng gấp khoảng 1,5 lần so với dây đồng nguyên chất; Khi giá trị điện trở như nhau, đường kính dây bằng khoảng 1,2 lần so với đồng nguyên chất. Nói cách khác, để đạt được cùng một giá trị điện trở, cần phải có dây dẫn tráng men nhôm mạ đồng lớn hơn. Khi số vòng dây không đổi thì khối lượng cuộn dây quấn sẽ tăng khoảng 20%.
2.3 cần tăng vốn đầu tư chuyển đổi kỹ thuật thiết bị sản xuất và đào tạo công nhân sản xuất
Độ bền kéo của dây tráng men nhôm mạ đồng thấp hơn so với dây tráng men đồng nguyên chất. Trong quá trình sản xuất, lực căng quá mức hoặc lực căng cao hơn một chút trong máy cuộn dây tốc độ cao sẽ khiến dây tráng men nhôm mạ đồng bị đứt và trở thành chất thải. Tuy nhiên, người ta đã chứng minh rằng những công nhân lành nghề và máy cuộn tốc độ cao có thể duy trì độ căng ổn định có thể giảm đáng kể khoảng cách tỷ lệ lãng phí giữa hai loại này.
3 giải pháp
3.1 chế độ kết nối dây dẫn đáng tin cậy sẽ được thông qua
Một phương pháp kết nối đáng tin cậy là sử dụng phương pháp buộc cơ học, nhưng nhược điểm là tăng các bộ phận kết nối và tăng chi phí nguyên liệu thô. Đồng thời, nó không tận dụng được đặc tính là khả năng hàn của dây tráng men nhôm mạ đồng giống như dây tráng men đồng nguyên chất. Do đó, có thể áp dụng các phương pháp sau để cải thiện quy trình sản xuất hàn: cố gắng giảm nhiệt độ trong quy trình hàn, chẳng hạn như giảm nhiệt độ của lò thiếc; Giảm thời gian nhiệt độ cao trong quá trình hàn, chẳng hạn như loại bỏ lớp sơn cách điện một cách cơ học; Tuyển chọn công nhân sản xuất có tay nghề cao; Cố gắng giảm nhiệt độ môi trường của trạm hàn, chẳng hạn như bổ sung các biện pháp làm mát không khí lạnh.
3.2 chọn chất lượng caodây kích hoạt nhôm mạ đồng được sử dụng trong động cơ quạt
Do lợi thế rõ ràng về giá, nhiều doanh nghiệp sản xuất dây nhôm tráng men đồng, nhưng chất lượng không đồng đều. Do đó, chúng ta nên chú ý đến chất lượng sơn cách điện và lớp kim loại của dây nhôm tráng men đồng.
3.3 cần tăng cường đầu tư sản xuất
Để giảm tốc độ đứt dây trong quá trình cuộn dây, hiệu suất khởi động của máy cuộn phải ổn định và tốc độ cuộn ổn định, để đảm bảo rằng lực căng của từng nút lái trong quy trình cuộn dây tráng men là không lớn buộc doanh nghiệp phải thay thế, nâng cấp các thiết bị sản xuất như máy cuốn không đáp ứng được yêu cầu. Đúng là các biện pháp trên sẽ làm tăng chi phí sản xuất khi áp dụng dây nhôm tráng đồng trong động cơ quạt, nhưng lợi thế về giá của nó có thể làm giảm chi phí sản xuất. Ngoài ra, với nhu cầu thị trường mạnh mẽ đối với dây tráng men nhôm mạ đồng, chi phí thiết bị sản xuất sẽ giảm dần, quy trình sản xuất ngày càng trưởng thành và cải tiến cũng sẽ dẫn đến giảm chi phí xử lý và giảm của giá cuối cùng của sản phẩm sẽ làm cho nó cạnh tranh hơn trên thị trường.
