Principais vantagens dos núcleos de motor segmentados
Após anos de prática em customização e aplicação, os núcleos de motores segmentados têm vantagens óbvias sobre os núcleos integrais, especialmente em cenários de motores personalizados, de alto desempenho e de grande porte. Aqui estão as 6 vantagens mais importantes:
-
Processo de enrolamento simplificado e maior taxa de preenchimento de slot
O maior problema dos núcleos integrais tradicionais é a dificuldade de enrolamento – especialmente para cenários de enrolamento de alta densidade e com slots pequenos. Os núcleos segmentados podem ser enrolados separadamente para cada segmento antes da montagem, o que não apenas torna a operação de enrolamento mais gerenciável e precisa, mas também melhora efetivamente a taxa de preenchimento da ranhura. Por exemplo, em nossos projetos personalizados de núcleo de motor NEV, a taxa de preenchimento de slot de núcleos segmentados pode chegar a 70%-75%, enquanto o núcleo integral geralmente é de apenas 60%-65%. A maior taxa de preenchimento do slot melhora diretamente a eficiência do motor e a densidade de potência, reduzindo a perda de energia durante a operação.
-
Melhor utilização de materiais e redução de desperdício
Os núcleos integrais tradicionais são estampados a partir de uma peça inteira de chapa de aço silício, e o material ao redor das ranhuras e da área central torna-se desperdício, resultando em baixa utilização do material (geralmente apenas 65%-70%). Os núcleos segmentados são estampados com pequenas chapas de aço silício correspondentes ao tamanho de cada segmento, o que reduz bastante o desperdício de estampagem. Os dados de nossa fábrica mostram que a taxa de utilização de material de núcleos segmentados pode chegar a 85% -90%, reduzindo significativamente os custos de matéria-prima - especialmente para chapas de aço silício de alto desempenho (como B5000 = 1,67T) que representam mais de 30% do custo total do motor.
-
Transporte e montagem mais fáceis
Para motores de grande porte (como motores industriais acima de 100kW), os núcleos integrais são grandes em tamanho, pesados e difíceis de transportar e instalar, exigindo até mesmo equipamento especial para içar. Os núcleos segmentados são pequenos em tamanho de segmento único e leves, que podem ser transportados separadamente e montados no local, reduzindo significativamente os custos de transporte e montagem e melhorando a eficiência da construção. Esta vantagem é particularmente óbvia em equipamentos de grande escala, como geradores de energia eólica e motores marítimos.
-
Seleção flexível de materiais e desempenho magnético otimizado
A segmentação permite que os fabricantes utilizem diferentes materiais de aço silício (incluindo aço silício orientado) para diferentes partes do estator e rotor, otimizando cada componente de acordo com seus requisitos funcionais específicos. Por exemplo, chapas de aço silício de alta permeabilidade magnética podem ser usadas para a parte do dente para aumentar a densidade do fluxo magnético, e chapas de aço silício de baixa perda podem ser usadas para a peça do garfo para reduzir a perda de corrente parasita. Esta combinação flexível de materiais pode melhorar a eficiência do motor em 3% a 5% em comparação com núcleos integrais usando um único material.
-
Perda reduzida de correntes parasitas e melhor dissipação de calor
A estrutura segmentada, combinada com materiais de isolamento (como papel de isolamento) entre segmentos adjacentes, pode efetivamente reduzir as correntes parasitas eletromagnéticas e a turbulência no núcleo, reduzindo assim a perda de correntes parasitas e o aquecimento do núcleo. Ao mesmo tempo, as lacunas entre os segmentos formam canais naturais de dissipação de calor, que melhoram o desempenho de dissipação de calor do núcleo – fundamental para manter o desempenho ideal do motor sob condições de alta velocidade ou carga pesada, como motores NEV operando a 20.000 rpm.
-
Alta adaptabilidade à personalização
Como uma fábrica de núcleos de motores personalizados, descobrimos que os núcleos segmentados são mais adequados para necessidades de personalização personalizadas. Quer se trate de um design de slot com formato especial, tamanho não padrão ou requisitos especiais de desempenho (como alto torque e baixo ruído), os núcleos segmentados podem ser ajustados alterando a forma, o tamanho e o número de segmentos, sem reconstruir uma grande matriz de estampagem integral - reduzindo enormemente os custos de personalização e encurtando o ciclo de desenvolvimento.
Desvantagens inevitáveis dos núcleos motores segmentados
Embora os núcleos segmentados do motor tenham muitas vantagens, eles também apresentam algumas desvantagens inerentes devido à sua estrutura modular, às quais é necessário prestar atenção em aplicações práticas:
Requisitos mais elevados de precisão de montagem
O núcleo completo é formado pela montagem de múltiplos segmentos, o que requer uma precisão de montagem extremamente alta, especialmente a coaxialidade e planicidade dos segmentos. Se o erro de montagem exceder 0,1 mm, isso levará a uma distribuição irregular do fluxo magnético, aumentará o ruído e até afetará o funcionamento normal do motor. Isso exige que os fabricantes tenham equipamentos de montagem avançados e sistemas de controle de qualidade rigorosos, o que aumentará até certo ponto o custo de produção.
Maior torque de engrenagem e risco de ruído
Em comparação com os núcleos integrais tradicionais, os núcleos segmentados podem ter aumentado o torque de dente devido às lacunas nas juntas entre os segmentos, o que pode levar a níveis de ruído mais elevados e à redução do torque médio em alguns cenários. Embora esse problema possa ser aliviado com a otimização do formato do segmento e do processo de montagem (como tecnologia de pólo enviesado segmentado), ele não pode ser completamente eliminado e não é adequado para cenários de motores com ruído ultrabaixo (como motores de equipamentos médicos).
Custo inicial de produção mais alto para pedidos de pequenos lotes
Embora os núcleos segmentados possam reduzir o desperdício de material, eles precisam desenvolver matrizes de estampagem para cada segmento. Para pedidos personalizados de pequenos lotes (como menos de 100 peças), o custo da matriz por unidade de produto é relativamente alto - maior do que o de núcleos integrais. Portanto, os núcleos segmentados são mais econômicos para a produção de grandes lotes, enquanto os núcleos integrais podem ser mais adequados para projetos de motores de tamanho padrão e pequenos lotes.
Impacto potencial na resistência estrutural
A junta entre os segmentos é o ponto fraco da estrutura central. Sob rotação de alta velocidade (como núcleos de rotor NEV), a força centrífuga pode causar afrouxamento dos segmentos, afetando a estabilidade estrutural do núcleo. Embora este problema possa ser resolvido com o uso de agentes de ligação ou estruturas de fixação de alta resistência, isso aumentará o processo de produção e o custo.
Núcleo do motor segmentado vs. núcleo do motor integral: tabela de comparação detalhada
Para ajudá-lo a distinguir melhor entre núcleos segmentados e núcleos integrais, organizamos uma tabela de comparação detalhada com base em nossa experiência real de produção e personalização, abrangendo indicadores-chave como desempenho, custo e cenários de aplicação:
| Indicador de comparação | Núcleo Motor Segmentado | Núcleo Integral do Motor |
|---|---|---|
| Dificuldade de enrolamento | Enrolamento baixo e separado para cada segmento; taxa de preenchimento de slot 70%-75% | Enrolamento alto e integral; taxa de preenchimento de slot 60%-65% |
| Requisito de precisão de montagem | Alto (coaxialidade �0,1 mm) | Formação de estampagem baixa e única |
| Custo de transporte e montagem | Segmentos baixos, pequenos e leves, fáceis de manusear | Alto, grande e pesado, exigindo equipamento especial |
| Perda de corrente parasita | Baixo, o isolamento entre os segmentos reduz as correntes parasitas | Estrutura alta e integral leva a mais correntes parasitas |
| Flexibilidade de personalização | Formato/tamanho do segmento alto e fácil de ajustar; baixo custo de matriz para personalização | Baixo, necessidade de reconstruir matrizes de estampagem grandes para personalização |
| Torque e ruído de engrenagem | Um pouco mais alto, precisa otimizar para reduzir o ruído | Mais baixo, adequado para cenários de ruído ultrabaixo |
| Custo de produção (lote grande) | Baixo custo de matriz para economia de material | Alto, alto desperdício de material |
| Custo de produção (lote pequeno) | Alto, o custo da matriz por unidade é alto | Baixo, não há necessidade de matrizes de múltiplos segmentos |
| Cenários de aplicação adequados | NEVs, motores industriais de alta potência, equipamentos de grande porte, motores customizados | Motores padrão de pequeno e médio porte, pedidos de pequenos lotes, equipamentos de ruído ultrabaixo (médicos, eletrodomésticos) |
Tendências Futuras de Núcleos de Motor Segmentados (2026-2030)
Com o rápido desenvolvimento de novas políticas energéticas, de inteligência industrial e de conservação de energia e redução de emissões, os núcleos de motores segmentados, como um componente central de alta eficiência e economia de energia, mostrarão três tendências claras de desenvolvimento nos próximos 5 anos:
Integração de novos materiais para reduzir ainda mais as perdas
No futuro, os núcleos segmentados adotarão gradualmente novos materiais de alto desempenho para otimizar as propriedades magnéticas e reduzir a perda de energia. Por exemplo, tiras de liga não amorfa (0,02 mm de espessura) podem reduzir a perda de correntes parasitas em 70% em comparação com chapas de aço silício tradicionais, e materiais nanocristalinos podem melhorar ainda mais a permeabilidade magnética. Ao mesmo tempo, a combinação de diferentes materiais (núcleos segmentados de material híbrido) se tornará mais comum – por exemplo, usando aço silício orientado para a parte do dente e liga não amorfa para a parte da forquilha para alcançar o equilíbrio entre desempenho e custo.
Inteligência de Processos de Produção e Montagem
Para resolver o problema dos requisitos de alta precisão de montagem, a produção de núcleo segmentado irá gradualmente realizar total automação e inteligência. Nossa fábrica já está testando a integração de montagem robótica, posicionamento a laser e tecnologias de detecção on-line, reduzindo erros de montagem para menos de 0,05 mm, melhorando a eficiência da produção em 40% e garantindo a consistência da qualidade do produto. Além disso, a tecnologia de impressão 3D pode ser aplicada à produção de núcleos segmentados de formato especial e em pequenos lotes, reduzindo ainda mais os custos de matrizes e encurtando o ciclo de personalização.
Aplicação mais ampla em novas energias e campos de alta potência
Com a aceleração da taxa de penetração global de NEV e a atualização dos motores industriais para alta eficiência e economia de energia, os núcleos segmentados se tornarão a escolha principal nessas áreas. Por exemplo, em NEVs, núcleos segmentados podem melhorar a eficiência do motor e a densidade de potência, ampliando a autonomia; em equipamentos de geração de energia eólica e solar, núcleos segmentados podem se adaptar a projetos de motores de grande porte e ambientes de trabalho adversos. Ao mesmo tempo, com o desenvolvimento de motores de fluxo axial, os núcleos segmentados serão mais amplamente utilizados devido às suas vantagens em planicidade e otimização da distribuição do fluxo magnético.
Desenvolvimento em direção à leveza e miniaturização
Em campos como NEVs e motores aeroespaciais, a leveza e a miniaturização são importantes direções de desenvolvimento. Os núcleos segmentados podem realizar o design ideal da estrutura do núcleo (como segmentos ocos, design de paredes finas) com a premissa de garantir a resistência estrutural, reduzindo o peso do núcleo em 10% -15% em comparação com os núcleos integrais. Isto ajudará a reduzir o peso total do motor e do equipamento, melhorando a eficiência energética e o desempenho operacional.
Conclusão: O núcleo segmentado do motor é adequado para o seu projeto?
Como uma fábrica profissional de fabricação de núcleos de motores personalizados, acreditamos que não há "bom" ou "ruim" absoluto entre núcleos segmentados e núcleos integrais - apenas "adequado" ou "inadequado". Se o seu projeto for um motor de lote grande, alto desempenho, tamanho grande ou personalizado (como motores NEV, motores industriais de alta potência), os núcleos segmentados são definitivamente uma escolha mais econômica, que pode ajudá-lo a reduzir custos, melhorar a eficiência e ganhar competitividade no mercado.
Se o seu projeto for um motor de lote pequeno, tamanho padrão ou ruído ultrabaixo (como motores de equipamentos médicos, motores de pequenos eletrodomésticos), núcleos integrais podem ser mais adequados. É claro que, com a atualização contínua de nossa tecnologia de produção, também podemos fornecer soluções personalizadas para pedidos principais segmentados em pequenos lotes, reduzindo o custo de investimento inicial.
Se você tiver alguma dúvida sobre a seleção, personalização ou aplicação de núcleos de motor segmentados, não hesite em nos contatar. Nossa equipe profissional de engenharia fornecerá orientação técnica individual e serviços de cotação com base nas necessidades específicas do seu projeto.
Sobre Youyou Tecnologia
é especializada na fabricação de núcleos de precisão autoadesivos feitos de vários materiais magnéticos macios, incluindo aço silício autoadesivo, aço silício ultrafino e ligas magnéticas macias especiais autoadesivas. Utilizamos processos de fabricação avançados para componentes magnéticos de precisão, fornecendo soluções avançadas para núcleos magnéticos macios usados em componentes de potência essenciais, como motores de alto desempenho, motores de alta velocidade, transformadores de média frequência e reatores.
Os produtos de núcleo de precisão autoadesivos da empresa atualmente incluem uma variedade de núcleos de aço silício com espessuras de tira de 0,05 mm (ST-050), 0,1 mm (10JNEX900 / ST-100), 0,15 mm, 0,2 mm (20JNEH1200 / 20HX1200 / B20AV1200 / 20CS1200HF) e 0,35 mm (35JNE210/35JNE230/ B35A250-Z/35CS230HF), bem como núcleos especiais de liga magnética macia, incluindo Hiperco 50 e VACODUR 49 e 1J22 e 1J50.
