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Che ruolo gioca il rame nella produzione di motori ad alta efficienza energetica?

Quando si tratta di sviluppare nuove tecnologie automobilistiche, il rame è essenziale per migliorare l'efficienza del motore e i motori a induzione standard richiedono miglioramenti significativi dell'efficienza attraverso più rame nei loro avvolgimenti, anime in acciaio di qualità superiore, cuscinetti e isolamento migliorati e un design della ventola di raffreddamento migliorato. la ricerca di una maggiore efficienza del motore ha portato a nuove tecnologie e design dei motori che andavano oltre i motori a induzione, il rame è diventato il fulcro di queste nuove tecnologie.

Motore a magneti permanenti
Il motore sincrono a magneti permanenti (PMSM) trova sempre più applicazione nell'azionamento dei motori industriali.La tecnologia dei motori a magneti permanenti ha sostituito gli elementi del rotore con potenti magneti permanenti realizzati con barre di alluminio in terre rare.I magneti permanenti si dividono in montaggio superficiale e montaggio interno. Lo statore di un motore a magneti permanenti è molto simile a un tradizionale motore avvolto in rame.Il rotore del motore è unico, con magneti permanenti incorporati nel foglio del rotore o nella superficie dell'asta. Un motore a magneti permanenti utilizza meno rame di un motore a induzione CA di valore simile, ma si basa ancora sul rame per l'efficienza.

Vantaggi dei motori a magneti PERMANENTI: eccellente curva coppia-velocità, eccellente risposta dinamica, alta efficienza e affidabilità, bassa manutenzione, maggiore durata, bassa rumorosità, capacità ad alta velocità, elevato rapporto coppia/volume o alta densità di potenza. Contro: Costo elevato, necessità di azionamenti a velocità variabile, sostenibilità dei materiali delle terre rare.

Il numero e il tipo di filo di rame è importante nella progettazione di un motore a riluttanza commutata, in cui ogni giro della bobina è annidato insieme per aiutare a riempire le grandi fessure dello statore consentite dal design del motore a riluttanza commutata. Il rame è una parte importante della bobina , e il motore è solitamente avvolto con rame al 100%, che ha una resistenza molto inferiore rispetto a materiali alternativi come l'alluminio. La bassa resistenza dell'avvolgimento si converte direttamente in meno calore disperso, migliorando così l'efficienza energetica e vantaggioso per ridurre la temperatura di esercizio del motore.
Quando necessario, i motori a riluttanza commutata utilizzano una bobina realizzata con filo di rame simile a un cavo o filo Litz.La bobina è composta da molti fili di rame più piccoli che sono intrecciati in un rettangolo simile a un cavo. Utilizzando questo tipo di conduttore, è possibile trasporre il conduttore, riducendo così l'effetto pelle, che fa migrare la corrente all'esterno del conduttore, aumentando efficacemente la resistenza del conduttore.

Vantaggi del motore a riluttanza commutata: alta efficienza, soprattutto su un'ampia gamma di carico, coppia elevata e velocità elevata, eccellenti caratteristiche della gamma di velocità a potenza costante, elevata affidabilità e lunga durata, costruzione semplice e robusta, elevata densità di potenza.
Svantaggi: coppia di ondulazione, elevato grado di vibrazione, necessità di azionamento a velocità variabile, rumore, efficienza di picco leggermente inferiore rispetto ai motori a magneti PERMANENTI.
Motore a rotore in rame
L'innovazione della tecnologia dei motori con rotore in rame deriva dalla richiesta di una maggiore efficienza energetica nel mercato dei motori a bassa tensione, che non può essere soddisfatta dal tradizionale design del rotore in alluminio pressofuso. Utilizzo della nuova tecnologia del rotore in rame per migliorare l'efficienza pur mantenendo la stessa impronta di i tradizionali design dei rotori in alluminio sono importanti non solo per le nuove applicazioni, ma anche per le applicazioni di retrofit. Per sviluppare questa nuova tecnologia, l'industria automobilistica ha riprogettato i rotori, in particolare la progettazione e lo sviluppo di complessi processi di colata del rotore. L'aumento dell'efficienza rispetto al rotore in alluminio convenzionale design giustifica il grande investimento in progettazione e sviluppo. Utilizzando la tecnologia dell'alluminio pressofuso, la pressofusione di rotori in rame solido produce una maggiore efficienza su motori delle stesse dimensioni rispetto ai tradizionali motori a risparmio energetico.

conclusione
Motori a magneti permanenti, a riluttanza commutata e motori asincroni con rotore in rame, ciascuna di queste tecnologie di motori a suo modo unico si basa su design in rame per produrre motori più efficienti e affidabili. Motori a magneti permanenti con potenti magneti permanenti nei loro rotori, motori a riluttanza commutata con alimentazione interruttori elettronici e loro statori e rotori in rame densi e motori con rotore in rame con rotori a freddo con resistenza alla corrente ridotta, offrono tutti opzioni per raggiungere obiettivi di risparmio energetico e migliorare le prestazioni. Grazie all'uso innovativo del rame, della tecnologia di commutazione e dei magneti permanenti, il motore di oggi i progetti possono scegliere tra molti altri modi per soddisfare la loro efficienza e i requisiti specifici dell'applicazione.