Generator Stator Core Laminierungen Hersteller

Präzisionsstempeln: Für die Herstellung großer Stückzahlen von Statorblechen für Generatoren ist das Folgeverbundstanzverfahren nach wie vor die wichtigste Methode. Sino verwendet moderne Stanzmaschinen, die über 1.000 Teile pro Minute mit einer Genauigkeit von ±5 μm herstellen können. Für schwierige Formen und wenn sehr saubere Kanten erforderlich sind, vor allem bei speziellen Generatoranwendungen, wird das Feinstanzen eingesetzt. Das Feinschneiden ist zwar langsamer (in der Regel <200 Teile/Minute), macht aber raue Kanten sehr klein (<10 μm) und hält die Teile sehr flach, was für die beste Stapelung im Statorkern des Generators wichtig ist.

Laserschneiden: Das Faserlaserschneiden wird immer häufiger für die Herstellung früher Modelle und für kleinere Produktionsmengen verwendet. Es ermöglicht schnelle Designänderungen und Schnitte mit einer Dicke von 20-30 μm. Allerdings kann beim Laserschneiden eine wärmegeschädigte Zone (HAZ) von 10-50 μm entstehen, die die magnetische Qualität beeinträchtigt, wenn sie nicht nach dem Schneiden erwärmt wird. Sino investiert in moderne, sehr schnelle Laser (Pikosekunden-/Femtosekundenlaser), um den hitzeschädigten Bereich zu verkleinern und eine gute magnetische Qualität unserer Generator-Statorbleche zu gewährleisten.

Das Erwärmen der Teile nach dem Stanzen oder Laserschneiden ist ein sehr wichtiger Schritt, um ihre magnetische Qualität wiederherzustellen und den Energieverlust im Kern von Generator-Statorblechen zu verringern. Unser üblicher Erwärmungsprozess besteht darin, die Teile in einer speziellen Atmosphäre aus Wasserstoff oder Stickstoff 2-4 Stunden lang auf 750-850°C zu erhitzen und dann langsam abzukühlen (<10°C/min), um Probleme mit der Materialstruktur zu vermeiden. Sino verwendet auch schnelle Erhitzungszyklen (unter 1 Stunde) für Elektrostähle mit hohem Siliziumgehalt, um ein Gleichgewicht zwischen Schnelligkeit und bester Qualität zu erreichen und sicherzustellen, dass jeder Generator-Stator-Kern seine geplante magnetische Leistung erhält.

Die Art und Weise, wie die Statorbleche eines Generators in einen massiven Kern geklebt werden, hat einen großen Einfluss auf seine Festigkeit, sein Wärmeverhalten sowie seine magnetischen und elektrischen Eigenschaften. Sino bietet verschiedene Klebeverfahren an, die auf die jeweiligen Anforderungen abgestimmt sind:

• Verriegelung (selbstklemmende Laschen): Beliebt für schnelle, automatische Produktionslinien, weil es schnell geht. Es können zwar kleine Spannungsbereiche und winzige Lücken entstehen, die zu einem geringfügigen Anstieg der Energieverluste durch Wirbelströme führen können, aber es ist eine billige und schnelle Methode, um viele Generator-Stator-Kerne zusammenzusetzen.
• Laserschweißen und WIG-Mikroschweißen: Wird für starke Teile verwendet, die starken Erschütterungen standhalten können, insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten. Diese Verfahren erfordern eine sorgfältige Kontrolle, um kleine hitzegeschädigte Bereiche zu vermeiden und Kurzschlüsse zwischen den Schichten zu verhindern, damit der Statorkern des Generators lange Zeit zuverlässig bleibt.
• Klebeverbindung: Wird immer häufiger verwendet, um Geräusche und Erschütterungen zu reduzieren und Wärme besser zu leiten. Sino verwendet moderne Klebstofftypen (z. B. die Loctite 401-Serie von Henkel), die Wärme gut leiten können (>1 W/mK) und bei Temperaturen bis zu 180 °C funktionieren. Durch diese Methode wird der Stapel besser und geräuschärmer, so dass sie sich hervorragend für Hochleistungs-Statorbleche von Generatoren eignet.

Durchgeschraubte Montage: In modernen, kleinen Konstruktionen ist sie zwar nicht mehr so häufig anzutreffen, wird aber immer noch in großen Industriemaschinen verwendet, bei denen es vor allem darauf ankommt, dass sie leicht zu reparieren sind und austauschbare Teile haben.

Die Form jedes Generator-Statorblechs - einschließlich der Breite der Zähne, der Höhe des Jochs und der Schlitzöffnung - wirkt sich direkt darauf aus, wie sich das Magnetfeld ausbreitet, wie viel Energie der Kern verliert und wie groß die Sättigung ist. Wenn beispielsweise die Zähne breiter sind, kann die magnetische Feldstärke in den Zähnen verringert werden, was starke magnetische Flecken reduziert, aber möglicherweise den Energieverlust im Kern erhöht, da das magnetische Feld einen weiteren Weg zurücklegen muss. Das Joch muss hoch genug sein, um zu verhindern, dass das Magnetfeld dort zu stark wird, insbesondere bei Anwendungen mit hoher Leistung. Die Breite der Schlitzöffnung wirkt sich darauf aus, wie leicht die Drahtspulen eingesetzt werden können und wie viel Magnetfeld entweicht; kleinere Öffnungen verringern den Leckstrom, machen es aber schwieriger, das Teil herzustellen und die Drähte einzusetzen.

Sino bietet verschiedene Schlitzformen für unsere Generator-Statorbleche an, jede mit ihren eigenen Vor- und Nachteilen:

• Offene Slots: Sie erleichtern das Einsetzen der Spulen und helfen bei der Kühlung, können aber ein holpriges Gefühl beim Drehen und mehr Geräusche aufgrund der Vibrationen der Schlitze verursachen.
• Halbgeschlossene Slots: Sie sind in Elektroauto-Motoren üblich und stellen einen guten Mittelweg dar, da sie das holprige Gefühl und die Geräusche reduzieren, aber dennoch einfach herzustellen sind.
• Geschlossene Slots: Sie werden in leistungsstarken, geräuscharmen Produkten verwendet und reduzieren die Vibrationen und das holprige Gefühl am meisten, machen es aber sehr schwer, die Drähte einzuführen, und erfordern spezielle Methoden.

Der Stapelfaktor, d.h. die Menge an Eisen im Vergleich zur Gesamthöhe des Blechpakets, ist eine sehr wichtige Kennzahl für die Leistung eines Generator-Stator-Kerns. Bei hochwertigen Blechen liegt er normalerweise zwischen 0,94 und 0,97. Bei Herstellungsverfahren wie Stanzen, Laserschneiden und Verschränken können jedoch raue Kanten und Biegungen entstehen, wodurch das Blechpaket weniger dicht ist. Studien zeigen, dass raue Kanten von über 20-30 μm den Stapel 1-2% weniger dicht machen und den Energieverlust durch Wirbelströme an kleinen Stellen erhöhen können. Sino verwendet moderne Methoden zur Beseitigung rauer Kanten und zum sorgfältigen Stapeln, einschließlich Kleben und Laserschweißen, um diese Probleme zu verringern und den besten Stapelfaktor für unsere Generator-Statorbleche zu gewährleisten.

Wie stabil der Statorkern eines Generators ist, hängt stark von dem Druck ab, mit dem er bei der Montage zusammengepresst wird. Ein zu geringer Druck kann dazu führen, dass die Schichten wackeln und mehr Geräusche verursachen, während ein zu hoher Druck die Schichten verbiegen kann, wodurch der Stapel weniger dicht wird und der Energieverlust steigt. Sino verwendet den optimalen Klemmdruck, der in der Regel zwischen 1-3 MPa liegt und anhand von Computermodellen überprüft wird, um sicherzustellen, dass die Struktur unserer Generator-Stator-Kerne stabil ist und gut funktioniert.

Um das holprige Gefühl und die damit verbundenen Geräusche und Erschütterungen zu reduzieren, insbesondere bei Hochleistungsgeneratoren, verwendet Sino Methoden wie das Abwinkeln der Statorschlitze oder Zähne (um 1-2 Schlitzbreiten). Das funktioniert zwar, aber ein zu starkes Abwinkeln kann zu mehr Energieverlust in den Kupferdrähten und weniger Leistung führen. Wir verwenden spezielle Methoden, oft in Kombination mit Computeranalysen (FEA), um das beste Gleichgewicht zwischen diesen verschiedenen Anforderungen zu finden und sicherzustellen, dass unsere Generator-Statorbleche dazu beitragen, dass der Generator leise ist und gut funktioniert.