Os enrolamentos do motor para ventiladores representam uma grande proporção dos custos do motor. Portanto, com os crescentes preços do cobre de hoje, o uso de alternativas mais baratas do que os tradicionais enrolamentos de cobre puro tornou-se a primeira escolha para as empresas automotivas aproveitarem o potencial.
1fio esmaltado de alumínio revestido de cobre usado no motor do ventilador
1.1 peso leve e economia notável
A densidade do cobre é de cerca de 8,89g/cm3 e a densidade do alumínio é de cerca de 2,69g/cm3. A proporção de área de cobre na seção transversal do fio esmaltado de alumínio revestido de cobre é geralmente de 10% ~ 15%. Se calculado em 15%, é 8,89/2,69 ×( 1-0,15) ≈ 2,8, ou seja, sob o mesmo peso, o comprimento teórico do fio esmaltado de alumínio revestido de cobre da mesma especificação é cerca de 2,8 vezes o do fio puro fio de cobre esmaltado.
1.2 a condutividade é próxima à do fio esmaltado de cobre puro
De acordo com o efeito físico da pele, a corrente alternada não é distribuída uniformemente no condutor de acordo com a seção do condutor, mas concentrada na superfície do condutor. De acordo com essa inferência, se o cobre dentro de um determinado raio ao longo do eixo do fio esmaltado de cobre puro for substituído por alumínio com maior resistividade, a carga máxima de corrente de todo o condutor diminui pouco, ou seja, a condutividade basicamente não diminui.
1.3 o processo de produção do fio esmaltado de cobre puro original pode continuar a ser aplicado
A camada externa defio esmaltado de alumínio revestido de cobre usado no motor do ventiladortambém é cobre puro, de modo que a resistência de contato na extremidade de conexão permanece inalterada e a soldabilidade é a mesma do fio esmaltado de cobre puro. Portanto, a soldagem e outros processos de produção originalmente aplicados ao fio esmaltado de cobre puro podem continuar a ser usados.
2. Dificuldades técnicas na aplicação defio ativado de alumínio revestido de cobre usado no motor do ventilador
2.1 redução da confiabilidade das juntas de solda do enrolamento
A soldagem de estanho é um método de soldagem comum para juntas de enrolamento de motores de ventiladores. Suas características são: baixa temperatura, fácil operação, superaquecimento local, pouco impacto na pintura isolante circundante, baixo custo, mas baixa resistência mecânica. Embora possa ser aplicado ao fio esmaltado de alumínio revestido de cobre, em comparação com o fio esmaltado de cobre puro, ele apresenta as seguintes deficiências:
① Existem inevitáveis problemas de soldagem ruim em algumas juntas de soldagem.
O alumínio oxida rapidamente no ar, e uma camada de filme protetor de óxido com estrutura densa será formada na superfície, o que torna difícil para a seção contendo alumínio na seção circular do fio esmaltado de alumínio revestido de cobre formar liga com solda, resultando em folga na superfície de soldagem. Sob a influência de tensões repetidas, é fácil reduzir a capacidade de carga da seção de junta soldada.
② Resistência à fadiga em baixa temperatura. A baixa condutividade da alumina pode levar ao aumento do aquecimento das juntas de solda devido ao aumento da resistência. O aumento da temperatura geral da junta de solda também levará ao aumento da tensão mecânica de temperatura e à diminuição da resistência à fadiga da junta de solda.
③ Uma seção de fio esmaltado de alumínio revestido de cobre perto da junta de solda envelhecerá e fraturará prematuramente. O ponto de fusão do alumínio é menor que o do cobre. Durante o processo de soldagem, uma seção de arame esmaltado de alumínio cobreado próximo ao ponto de soldagem causará danos à pintura isolante e oxidação de alguns metais devido à alta temperatura local. Ao mesmo tempo, também é forçado a aceitar um tratamento térmico de recozimento e seu índice de desempenho será bastante reduzido. O grau de declínio do índice de desempenho depende da temperatura de soldagem, da duração do tempo de soldagem, da qualidade do fio esmaltado de alumínio revestido de cobre e do fio de estanho, do ambiente de trabalho e assim por diante.
④ O coeficiente de expansão térmica dos materiais varia muito. Na junta de solda, devido à coexistência de cobre, alumínio, alumina e outros materiais, o coeficiente de expansão térmica da alumina é de 6,4 μ M / m. ℃, 17,2 para cobre μ M / m. ℃, alumínio até 23 μ m/m.℃。 Diferentes coeficientes de expansão aumentarão a tensão e a tensão do fio esmaltado de alumínio revestido de cobre dentro e perto do ponto de soldagem e encurtarão a vida útil.
2.2 o motor precisa ser substituído por núcleo magnético de slot grande
A resistividade DC do fio esmaltado de alumínio revestido de cobre é cerca de 1,5 vezes a do fio de cobre puro; Quando o valor da resistência é o mesmo, o diâmetro do fio é cerca de 1,2 vezes maior que o do cobre puro. Em outras palavras, para obter o mesmo valor de resistência, é necessário um fio esmaltado de alumínio revestido de cobre maior. Quando o número de voltas permanece inalterado, o volume do enrolamento da bobina aumentará em cerca de 20%.
2.3 é necessário aumentar o investimento de capital na transformação técnica dos equipamentos de produção e na formação dos trabalhadores da produção
A resistência à tração do fio esmaltado de alumínio revestido de cobre é menor do que a do fio esmaltado de cobre puro. No processo de produção, tensão excessiva ou tensão ligeiramente maior na máquina de bobinagem de alta velocidade fará com que o fio esmaltado de alumínio revestido de cobre quebre e se torne um desperdício. No entanto, foi provado que trabalhadores qualificados e máquinas de enrolamento de alta velocidade que podem manter a tensão estável podem reduzir a diferença de taxa de desperdício entre os dois em grande medida.
3 solução
3.1 modo de conexão confiável do condutor deve ser adotado
Um método de conexão confiável é adotar a fixação mecânica, mas a desvantagem é aumentar as peças de conexão e aumentar o custo das matérias-primas. Ao mesmo tempo, não faz bom uso da característica de que a soldabilidade do fio esmaltado de alumínio revestido de cobre é a mesma do fio esmaltado de cobre puro. Portanto, os seguintes métodos para melhorar o processo de produção de soldagem podem ser adotados: tentar reduzir a temperatura no processo de soldagem, como reduzir a temperatura do forno de estanho; Reduzir o tempo de alta temperatura no processo de soldagem, como remover mecanicamente a tinta isolante; Selecionar trabalhadores de produção altamente qualificados; Tente reduzir a temperatura ambiente da estação de soldagem, como adicionar medidas de resfriamento com ar frio.
3.2 selecione alta qualidadefio ativado de alumínio revestido de cobre usado no motor do ventilador
Devido à óbvia vantagem de preço, muitas empresas produzem fio esmaltado de alumínio revestido de cobre, mas a qualidade é desigual. Portanto, devemos prestar atenção à qualidade da tinta isolante e da camada metálica do fio esmaltado de alumínio revestido de cobre.
3.3 necessidade de aumentar o investimento na produção
Para reduzir a taxa de quebra do fio durante o enrolamento, é necessário que o desempenho inicial da bobinadeira seja estável e a velocidade do enrolamento seja estável, de modo a garantir que a tensão de cada nó de direção no processo de enrolamento do fio esmaltado não seja grande, o que exige que a empresa substitua ou atualize o equipamento de produção, como a bobinadeira que não atende aos requisitos. É verdade que as medidas acima aumentarão o custo de fabricação ao aplicar fio esmaltado de alumínio revestido de cobre no motor do ventilador, mas sua vantagem de preço pode reduzir o custo de fabricação. Além disso, com a forte demanda do mercado por fio esmaltado de alumínio revestido de cobre, o custo de seus equipamentos de produção será gradualmente reduzido, o aumento da maturidade e a melhoria do processo de produção também levarão ao declínio de seu custo de processamento e à redução do preço final do produto o tornará mais competitivo no mercado.
