Konstruktionen und Werkstoffe für spezifische Anwendungen
Sinos Kunden auf der ganzen Welt sind in vielen verschiedenen Branchen tätig. Jeder hat besondere Anforderungen und Leistungsziele für Elektromotoren. Wir sind gut darin, Statorblech Lösungen zu entwickeln, die genau zu diesen spezifischen Anforderungen passen, und dabei die Werkstoffeigenschaften, die Fertigungsgenauigkeit und die Kernauslegung so weit wie möglich zu optimieren.
Traktionsmotoren für Elektrofahrzeuge (EV)
Die EV-Branche braucht viel Leistung auf kleinem Raum, hohe Effizienz über einen weiten Drehzahlbereich und gute Leistung, auch wenn sich die Bedingungen schnell ändern.
Hochgeschwindigkeitsbetrieb: EV-Motoren drehen oft mit hohen Drehzahlen, was zu hohen elektrischen Frequenzen führt. Das bedeutet, dass wir ultradünne Bleche (z. B. 0,20 mm oder sogar 0,18 mm) aus erstklassigen NGO-Siliziumstählen mit mehr Silizium zur Reduzierung der Wirbelstromverluste.
Hohe Leistung auf kleinem Raum: Um kleine und leistungsstarke Motoren zu bauen, brauchen wir starke Magnetfelder. Wir setzen hochgesättigte Elektrobleche , die bis 2,1 T arbeiten können, bevor das Magnetfeld gesättigt ist.
Wärmemanagement Die hohe Leistung in EV-Motoren erzeugt viel Wärme. Wir unterstützen Konstruktionen mit modernen Kühlmerkmalen, darunter bessere Nutformen zur Kühlung der Wickeldrähte und Überlegungen zur direkten Flüssigkeitskühlung.
Fähigkeit zur Großserienfertigung: Für EVs, die in großen Stückzahlen gefertigt werden, ist das Hochgeschwindigkeitsstanzen die beste Methode, weil es sehr schnell und kostengünstig ist. Sinos Fähigkeit zum Großserienstanzen ist perfekt für diesen Markt. Für die schnelle Herstellung erster Muster und früher Entwürfe bietet das Laserschneiden die nötige Flexibilität.
Industrielle Generatoren und Motoren
Bei industriellen Anwendungen zählen Zuverlässigkeit und Langlebigkeit sowie hohe Effizienz im Dauerbetrieb, oft bei niedrigeren Drehzahlen als bei EVs.
Effizienz und Langlebigkeit: Standard NGO-Siliziumstählen (z. B. 0,35 mm, 0,50 mm) dienen oft dazu, Kosten und Effizienz in Einklang zu bringen. Der Fokus liegt auf einer robusten Struktur, die den Dauerbetrieb verkraftet und Vibrationen minimal hält.
Anpassung: Industriemotoren haben oft spezifische Leistungsstufen und Bauformen. Sino liefert kundenspezifische Blechkonstruktionen und Fertigung – je nach Stückzahl mit Stanzen oder Laserschneiden.
Wärmebeständigkeit: Auch wenn die Anforderungen nicht so hart sind wie in der Luft- und Raumfahrt, brauchen Industriemotoren eine gute Wärmeabfuhr. Unsere Auswahl an Isolierungen und Klebstoffen sorgt dafür, dass sie hitzestabil bleiben und langfristig gute Leistung bringen.
Aktuatoren und elektrische Antriebssysteme für die Luft- und Raumfahrt
Luft- und Raumfahrtanwendungen stellen die härtesten Anforderungen an Gewicht, Leistung auf engem Raum, Effizienz und widrige Umgebungen (Temperatur, Vibration).
Sehr hohe Leistung auf engem Raum und hohe Effizienz: Dadurch ist es notwendig, möglichst dünne Bleche (z. B. <0,2 mm) und eventuell moderne Werkstoffe wie amorph or nanokristalline Legierungen für sehr geringe Energieverluste einzusetzen, auch wenn sie schwer zu verarbeiten sind.
Extremes Wärmemanagement: Luft- und Raumfahrtmaschinen arbeiten bei hohen Temperaturen (z. B. 180–250°C). Sino bietet Lösungen mit:
- Hochtemperaturbeständige Isolierung: Polyimide-basierte und keramisch gefüllte Isoliersysteme sind entscheidend, um ihre elektrische Isolierung zu erhalten.
- Integrierte Kühlung: Wir unterstützen Konstruktionen mit direkter Flüssigkeitskühlung innerhalb der Blechpakete, modernen Vergussmassen mit guter Wärmeleitung und sogar integrierten Heatpipes oder Vapor Chambers, um große Wärmemengen abzuführen (mehr als 100 W/cm2).
Mechanische Festigkeit und Ermüdungslebensdauer: In der Luft- und Raumfahrt kommt es oft zu Aufheiz- und Abkühlzyklen sowie starken Vibrationen. Wir konzentrieren uns auf Fügeverfahren, die eine lange Lebensdauer gewährleisten, und wählen für eine bessere Haltbarkeit oft flexible Hochtemperaturklebstoffe statt steifem Schweißen.
Gewichtsreduzierung: Jedes Gramm zählt. Unser Konstruktionsprozess berücksichtigt Materialdichte und Formeffizienz, um das fertige Teil so leicht wie möglich zu machen.
Rückverfolgbarkeit und Zertifizierung: Sino befolgt sehr strenge Qualitätsvorgaben und Dokumentationsprozesse, wie sie für die Luft- und Raumfahrtzertifizierung erforderlich sind.
Windkraftgeneratoren
Windkraftgeneratoren sind bekannt dafür, dass sie sehr groß sind, mit niedrigen Drehzahlen laufen und auf maximale Energieausbeute bei geringem Wartungsbedarf ausgelegt sind.
Hohe Effizienz bei Teillast: Windkraftanlagen arbeiten über einen weiten Bereich von Windgeschwindigkeiten, daher ist Effizienz bei Teillast sehr wichtig. Hochwertige NGO-Stähle werden eingesetzt, um die Kernverluste gering zu halten.
Bleche mit großem Durchmesser: Diese Generatoren benötigen Bleche mit sehr großem Durchmesser, die für Fertigung und Transport oft in Segmenten hergestellt werden. Sino kann diese großen Segmente fertigen und präzise zusammenfügen.
Festigkeit und Langlebigkeit: Da sie an weit entfernten Orten stehen und lange Lebensdauern haben, müssen die Bleche sehr langlebig sein und Umwelteinflüssen widerstehen können.
Kosteneffizienz: Effizienz ist wichtig, doch die große Materialmenge bedeutet, dass auch die Wirtschaftlichkeit eine große Rolle spielt.
Weichmagnetische Verbundwerkstoffe (SMCs) in der Anwendung
SMC Technologie ist zwar mit höheren Kernverlusten bei hohen Drehzahlen verbunden, aber in besonderen Situationen nützlich, in denen ihre speziellen Vorteile wichtiger sind als ihre Schwächen:
Motoren mit 3D-Magnetpfaden: Axialflussmotoren, Transversalflussmaschinen, und integrierte elektromagnetische Aktuatoren profitieren stark von den allseitigen Eigenschaften von SMCs, was kompakte und neue Konstruktionen ermöglicht, die mit normalen Blechen nicht möglich sind.
Motoren für die elektrische Servolenkung (EPS) im Automobilbereich: SMCs werden hier immer häufiger eingesetzt, weil sie kompakte, effiziente Konstruktionen mit weniger Montageschritten ermöglichen.
Kleine Traktionsmotoren und Hochgeschwindigkeitskompressoren: In diesen Anwendungen können die Designfreiheit und das Potenzial zur Reduzierung von Systemgröße und -gewicht, das SMCs bieten, ein wichtiger Grund für ihre Wahl sein.
Reduzierte Montageschritte: SMCs werden typischerweise mit Pulvermetallurgie, einem Verfahren, das die Fertigung nahezu endkonturnaher Teile ermöglicht, hergestellt. Das reduziert die Notwendigkeit mehrerer Montageschritte (Stapeln, Schweißen, Verklammerung) und kann bei kleinen bis mittleren Stückzahlen oder Sonderanfertigungen Kosten und Zeit sparen.
Sinos gutes Verständnis für diese unterschiedlichen Anforderungen, kombiniert mit unserer breiten Palette an Werkstoffen und unserem Fertigungs-Know-how, macht uns zu einem sehr hilfreichen Partner für Motorhersteller auf der ganzen Welt. Wir verkaufen nicht einfach nur Bleche; wir liefern Ihnen maßgeschneiderte Lösungen, die die Funktionsweise verbessern und branchenübergreifend neue Ideen ermöglichen.