الالدواريتكون محرك التيار المستمر من قطعة مغلفة من الفولاذ الكهربائي. عندما يدور الدوار في المجال المغناطيسي للمحرك، فإنه يولد جهدًا في الملف، مما يولد تيارات إيدي، وهي نوع من الفقد المغناطيسي، ويؤدي فقدان التيار الدوامي إلى فقدان الطاقة. هناك عدة عوامل تؤثر على تأثير التيارات الدوامية على فقدان الطاقة، مثل المجال الكهرومغناطيسي، وسمك المادة المغناطيسية، وكثافة التدفق المغناطيسي. تؤثر مقاومة المادة للتيار على طريقة توليد التيارات الدوامية، على سبيل المثال، عندما تكون المادة سميكة جدًا، تزداد مساحة المقطع العرضي، مما يؤدي إلى فقد التيار الدوامي. هناك حاجة إلى مواد أرق لتقليل مساحة المقطع العرضي. لجعل المادة أرق، يستخدم المصنعون عدة صفائح رقيقة تسمى الصفائح لتشكيل قلب المحرك، وعلى عكس الصفائح السميكة، تنتج الصفائح الرقيقة مقاومة أعلى، مما يؤدي إلى تيار إيدي أقل.
يعد اختيار المواد المستخدمة في تصفيح المحرك أحد أهم الاعتبارات في عملية تصميم المحرك، ونظرًا لتعدد استخداماتها، فإن بعض الاختيارات الأكثر شيوعًا هي الفولاذ المدلفن على البارد وفولاذ السيليكون. إن المحتوى العالي من السيليكون (2-5.5% بالوزن سيليكون) والفولاذ الرقيق (0.2-0.65 مم) عبارة عن مواد مغناطيسية ناعمة للأعضاء الثابتة والدوارات في المحرك. تؤدي إضافة السيليكون إلى الحديد إلى انخفاض القوة القسرية وزيادة المقاومة، ويؤدي انخفاض سمك اللوحة الرقيقة إلى انخفاض خسائر التيار الدوامي.
يعد الفولاذ الرقائقي المدلفن على البارد أحد أقل المواد تكلفة في الإنتاج الضخم وهو أحد السبائك الأكثر شعبية. المادة سهلة الختم وتنتج تآكلًا أقل لأداة الختم مقارنة بالمواد الأخرى. يقوم مصنعو المحركات بتصلب الفولاذ الرقائقي للمحركات باستخدام طبقة أكسيد تزيد من مقاومة الطبقات البينية، مما يجعلها قابلة للمقارنة بالفولاذ منخفض السيليكون. يكمن الفرق بين الفولاذ المصفح بالمحرك والفولاذ المدرفل على البارد في تركيبة الفولاذ وتحسينات المعالجة (مثل التلدين).
فولاذ السيليكون، المعروف أيضًا باسم الفولاذ الكهربائي، عبارة عن فولاذ منخفض الكربون مع إضافة كمية صغيرة من السيليكون لتقليل فقد التيار الدوامي في القلب. يحمي السيليكون قلب الجزء الثابت والمحول ويقلل من تباطؤ المادة، والوقت بين الجيل الأولي للمجال المغناطيسي وتوليده الكامل. بمجرد أن يتم لفها على البارد وتوجيهها بشكل صحيح، تصبح المادة جاهزة لتطبيقات التصفيح. عادة، يتم عزل شرائح السيليكون الفولاذية على كلا الجانبين ويتم تكديسها فوق بعضها البعض لتقليل التيارات الدوامة، كما أن إضافة السيليكون إلى السبيكة له تأثير كبير على عمر أدوات الختم والقوالب.
يتوفر فولاذ السيليكون بسماكات ودرجات مختلفة، ويعتمد النوع الأمثل على فقدان الحديد المسموح به بالواط لكل كيلوغرام. تؤثر كل درجة وسمك على عزل سطح السبيكة، وعمر أداة الختم، وعمر القالب. مثل الفولاذ المدلفن على البارد للمحرك، يساعد التلدين على تقوية فولاذ السيليكون، كما أن عملية التلدين بعد الختم تزيل الكربون الزائد، وبالتالي تقلل الضغط. اعتمادًا على نوع فولاذ السيليكون المستخدم، يلزم معالجة إضافية للمكون لمزيد من تخفيف الضغط.
تضيف عملية تصنيع الفولاذ المدلفن على البارد مزايا كبيرة إلى المواد الخام. يتم التصنيع بالدرفلة على البارد عند درجة حرارة الغرفة أو أعلى بقليل، مما يؤدي إلى بقاء حبيبات الفولاذ ممدودة في اتجاه التدحرج. يعالج الضغط العالي المطبق على المادة أثناء عملية التصنيع متطلبات الصلابة المتأصلة في الفولاذ البارد، مما يؤدي إلى سطح أملس وأبعاد أكثر دقة وثباتًا. تسبب عملية الدرفلة على البارد أيضًا ما يُعرف باسم "التصلب بالانفعال"، والذي يمكن أن يزيد من الصلابة بنسبة تصل إلى 20% مقارنة بالفولاذ غير المدرفل في درجات تسمى الصلب الكامل، وشبه الصلب، والربع الصلب، والسطح المدرفل. تتوفر الدرفلة في مجموعة متنوعة من الأشكال، بما في ذلك الدائرية والمربعة والمسطحة، وفي مجموعة متنوعة من الدرجات لتناسب مجموعة واسعة من متطلبات القوة والكثافة والليونة، وتستمر تكلفتها المنخفضة في جعلها العمود الفقري لجميع الصناعات الرقائقية.
الالدواروالجزء الثابتفي المحرك مصنوعة من مئات من صفائح الفولاذ الكهربائية الرقيقة المصفحة والمتصلة، مما يقلل من خسائر التيار الدوامي ويزيد من الكفاءة، وكلاهما مطلي بالعزل على كلا الجانبين لتصفيح الفولاذ وقطع التيارات الدوامية بين الطبقات في تطبيق المحرك . عادة، يتم تثبيت أو لحام الفولاذ الكهربائي لضمان القوة الميكانيكية للصفائح. يمكن أن يؤدي تلف الطلاء العازل الناتج عن عملية اللحام إلى انخفاض في الخواص المغناطيسية، وتغييرات في البنية المجهرية، وإدخال الضغوط المتبقية، مما يجعل التوفيق بين القوة الميكانيكية والخصائص المغناطيسية تحديًا كبيرًا.
وقت النشر: 28 ديسمبر 2021