Vrsta žice koja se pretežno koristi u električnim motorima naziva se magnetna žica, koja se također često naziva namotana žica ili emajlirana žica. Njegova jedinstvena konstrukcija posebno je dizajnirana za rješavanje zahtjeva elektromagnetskih primjena.
Materijal vodiča: Jezgra magnetne žice obično se izrađuje od bakra. Bakar je odabran zbog izvrsne električne vodljivosti, što minimizira gubitak energije (a time i stvaranje topline) tijekom rada motora. Iako je manje uobičajen, aluminij se može koristiti i kao vodič, posebno u aplikacijama u kojima su težina ili troškovi glavna razmatranja, iako ima nižu vodljivost od bakra.
Izolacija: Ovo je najvažnija karakteristika magnetne žice. Za razliku od običnih električnih žica koje imaju gustu plastičnu ili gumenu jaknu za izolaciju, magnetska žica ima vrlo tanak, ali vrlo izdržljiv, sloj izolacije izravno nanesen na vodič. Svrha ove izolacije je presudna: da se spriječi kratki spojevi između pojedinačnih okretaja žice unutar namota motora, omogućujući učinkovito stvaranje magnetskog polja.
Uobičajeni izolacijski materijali su različiti polimerni filmovi koji se mogu primijeniti u jednostrukim ili više slojeva. Neki od najčešće korištenih polimera uključuju:
Polivinil formalni (Formvar): Starija, ali još uvijek korištena izolacija, poznata po dobrim mehaničkim svojstvima.
Poliuretan: Nudi izvrsnu zaliha, olakšavajući prekid veza bez uklanjanja izolacije.
Polyamid: pruža dobru mehaničku otpornost na čvrstoću i abraziju.
Poliester: uobičajena izolacija opće namjene s dobrom toplinskom i kemijskom otporom.
Poliester-imid i poliamid-imid (amid-imid): one se često koriste za ocjene veće temperature i poboljšani mehanički i kemijski otpor, što ih čini prikladnim za zahtjevnu motoričku primjenu.
Poliimid: Poznat po izuzetno visokotemperaturnom otpornosti i izvrsnoj dielektričnoj čvrstoći, koristi se u motorima koji rade u ekstremnim toplinskim okruženjima. Osim polimernih filmova, drugi izolacijski materijali mogu se naći u određenim primjenama, posebno u većim motorima ili transformatorima:
Pređa od stakloplastike s lakom: pruža dobru mehaničku čvrstoću i toplinsku otpornost.
Aramidni papir (npr. Nomex): nudi izvrsnu toplinsku stabilnost i mehaničku žilavost.
Kraft papir: Koristi se u nekim starijim ili specijaliziranim aplikacijama s niskim naponom.
Film i poliesterski film: Može se koristiti i za njihova specifična električna i toplinska svojstva.
Oblici žice: Iako je najčešći oblik magnetne žice okrugli, može se proizvesti i u drugim oblicima kako bi se optimiziralo iskorištenost i performanse prostora unutar dizajna motora. To uključuje:
Pravokutni: često se koristi u većim motorima ili za kompaktne dizajne zavojnice gdje je učinkovito punjenje prostora.
Kvadrat: Slično kao pravokutni, pružajući dobar faktor ispunjavanja prostora.
Vrpca (ravna): Koristi se u visoko specijaliziranim aplikacijama gdje je potrebno vrlo nisko namotavanje.
Primarna funkcija: Svrha jezgre magnetske žice u električnom motoru je olakšati učinkovitu pretvorbu električne energije u magnetsku energiju (i obrnuto). Precizno namotavanjem ovih izoliranih žica formiraju se elektromagnetske zavojnice. Kad struja teče kroz ove zavojnice, ona stvara magnetska polja koja djeluju na stvaranje rotacijske sile (zakretnog momenta) potrebne za rad motora.
Odabir specifične vrste magnetne žice, posebno njegovog izolacijskog materijala, je kritičan i ovisi o različitim čimbenicima kao što su radna temperatura motora, potrebna naponska ocjena, mehanički naprezanja koje će izdržati i bilo kakva izloženost kemikalijama ili vlazi. Napredne tehnologije izolacije značajno doprinose učinkovitosti, pouzdanosti i životnog vijeka motora.
Tražite detaljnije objašnjenje vrste žice koja se koristi u električnim motorima, na engleskom jeziku. Evo proširenog objašnjenja:
Specijalizirana žica koja se koristi u električnim motorima prvenstveno je poznata kao magnetna žica, koja se također često naziva namotana žica ili emajlirana žica. Ova vrsta žice apsolutno je temeljna za rad bilo kojeg električnog motora, jer tvori zavojnice koje stvaraju magnetska polja odgovorna za pretvaranje električne energije u mehaničko kretanje.
Razdvojimo njegove ključne karakteristike i zašto je to tako važno:
Materijal vodiča: prvenstveno bakar (s aluminijom kao alternativom)
Bakar: Nadmoćno, magnetna žica izrađena je od vrlo čistog, žarkog bakra. Bakar je odabran zbog svoje izuzetne električne vodljivosti, što znači da nudi vrlo nizak otpor na protok struje. To minimizira gubitak energije kao toplinu (I²R gubici), što motor čini učinkovitijim. Njegova duktilnost (sposobnost da se uvuče u tanke žice) i prozračnost (sposobnost formiranja u zavojnice) također su ključne prednosti.
Aluminij: Iako je rjeđa, aluminijska magnetna žica koristi se u nekim primjenama, posebno u većim motorima i transformatorima, prvenstveno za uštedu troškova i smanjenje težine. Međutim, aluminij ima manju vodljivost od bakra, što znači da je potrebno veće područje poprečnog presjeka aluminijske žice kako bi se postigao isti električni otpor. Aluminij također predstavlja izazove s vezama zbog oksidacije.
Izolacija: ključni tanki sloj
To je ono što uistinu definira magnetsku žicu. Za razliku od obične izolirane žice (poput kućnog ožičenja), koja ima relativno gustu plastičnu ili gumenu omotaču, magnetska žica ima vrlo tanak, ali nevjerojatno tvrd, izolacijski sloj izravno nanesen na vodič. Ovaj "emajlirani" premaz nije emajl staklasta (kao na keramici), već specijalizirani polimerni film.
Svrha izolacije: Izolacija je vitalna za sprječavanje kratkih spojeva između susjednih zavoja žice unutar čvrsto namotanih namota. Bez ove izolacije, električna struja zaobišla bi željeni put, što je dovelo do neučinkovitosti, pregrijavanja i kvara motora.
Uobičajeni izolacijski materijali: Polimeri koji se koriste konstruirani su za specifična toplinska, mehanička i kemijska svojstva. Uobičajene vrste uključuju:
Polivinil formalni (Formvar): Starija, ali još uvijek koristi izolaciju poznatu po dobroj adheziji i fleksibilnosti.
Poliester/poliester-imid: široko se koristi zbog dobrih toplinskih i mehaničkih svojstava.
Polyamid-imid (PAI): često se koristi kao gornji sloj preko poliestera ili poliester-imida za pojačanu otpornost na abraziju i kemijsku otpornost, posebno na višim temperaturama.
Poliimid (ML): nudi izvrsnu otpornost na visoku temperaturu, što ga čini prikladnim za zahtjevne primjene poput zrakoplovnih i motora visokih performansi.
Debljina izgradnje: izolacija dolazi u različitim "gradnjama" (npr. Jednostruka, teška/dvostruka, trostruka), odnosi se na debljinu izolacijskog sloja. Deblje sastavljanja pružaju bolju dielektričnu čvrstoću (sposobnost izolacije), ali smanjite faktor punjenja bakra (manje bakra u određenom volumenu).
Toplinska klasa: Izolacije su ocijenjene "toplinskom klasom", što ukazuje na maksimalnu kontinuiranu radnu temperaturu koju mogu izdržati bez degradacije. Uobičajene klase uključuju 130 ° C (klasa B), 155 ° C (klasa F), 180 ° C (klasa H) i 200 ° C (klasa N). Veće toplinske klase ključne su za motore koji stvaraju značajnu toplinu tijekom rada.
Oblici žice: Iza kruga
Okružna žica: Ovo je najčešći oblik, koji se koristi u većini motornih namota.
Pravokutna/kvadratna/vrpčna žica: za primjene u kojima je maksimiziranje "faktora punjenja" (količina bakra pakiranog u određeni prostor) kritična, ili se radi boljeg toplinskog rasipanja magnetska žica može isporučiti u pravokutnim, kvadratnim ili ravnim "vrpcom" presjecima. To omogućava gušće uzorke namotavanja.
Kako to funkcionira u motoru:
Električni se motori oslanjaju na interakciju magnetskih polja. Magnetna žica je namotana u zavojnice oko magnetske jezgre (često laminirani čelik). Kad električna struja teče kroz ove zavojnice, ona stvara elektromagnetsko polje.
Precizan uzorak namota i broj zavoja kritični su parametri dizajna koji određuju čvrstoću i karakteristike magnetskog polja, što zauzvrat diktira brzinu, okretni moment i učinkovitost motora.
Tanka izolacija omogućava da se tisuće okretaja žica usko spakiraju bez kratkog spoja, što omogućava stvaranje moćnih i kompaktnih magnetskih polja.
Magnet Wire je visoko dizajniran proizvod posebno dizajniran tako da ispunjava zahtjevne zahtjeve električnih motora. Njegova kombinacija vodiča visoke provodljivosti (obično bakar) i tanke, robusne polimerne izolacije omogućuju učinkovitu pretvorbu električne energije u magnetsku energiju, što je temeljni princip koji stoji iza rada električnog motora. prije
