Pilas de laminaciones de estátor y rotor para fabricantes de motores de inducción

Como Sino, uno de los principales fabricantes chinos de laminaciones para motores, sabemos el papel tan importante que desempeñan las laminaciones del núcleo en el funcionamiento de los motores eléctricos, en cuánta energía ahorran y en cuánto duran. Nuestro objetivo es ayudar a los fabricantes de motores de todo el mundo, en muchos sectores distintos, con los productos de laminación más nuevos y mejores. Queremos mostrar el camino hacia un mejor uso de la energía, más potencia en menos espacio y una mejor gestión del calor, sin dejar de observar los grandes cambios que pueden aportar los nuevos materiales y las nuevas formas de fabricar.

núcleo de motor de inducción
núcleo de motor de inducción
núcleo del estator del motor de inducción
núcleo del rotor del motor de inducción

La ventaja de los materiales de Sino

Sino utiliza predominantemente acero de silicio, conocido a menudo como acero eléctrico, ya que añadir un pequeño porcentaje de silicio (normalmente entre 1-4%) a la aleación de hierro aumenta notablemente su resistividad eléctrica. Esta propiedad intrínseca del propio material pone una dificultad más a las corrientes de Foucault y reduce aún más su impacto.

Pero el acero al silicio aporta más:

  • Excelente permeabilidad magnética: Esto significa que el material permite que el flujo magnético lo atraviese con facilidad, algo esencial para un campo magnético fuerte y eficaz en el motor.
  • Menores pérdidas por histéresis: Las aleaciones de acero al silicio están formuladas para minimizar también estas pérdidas, lo que contribuye aún más a la eficiencia global del motor.

Al seleccionar cuidadosamente el grado de acero al silicio, Sino garantiza que su núcleo de motor de inducción – ya sea para el núcleo del estátor de un motor de inducción o el núcleo del rotor de un motor de inducción – posea las propiedades magnéticas óptimas con las menores pérdidas en el núcleo posibles.

Nuevas pilas de laminaciones para motores de inducción: los materiales que utilizamos

cuando los motores de vehículos eléctricos funcionan a frecuencias muy altas (de cientos de Hz a varios kHz) y bajo campos magnéticos intensos, los aceros al silicio convencionales presentan problemas. Esto se debe a que pierden más energía en forma de calor, sobre todo por Pérdidas por corrientes de Foucault y pérdidas anómalas. Para superar los problemas de los aceros convencionales, los materiales nuevos y mejores ganan popularidad. Ofrecen mejores propiedades magnéticas a altas velocidades.

Metales amorfos

Metales amorfos, como los de Metglas y Hitachi Amorphous, se fabrican con átomos ordenados al azar, como el vidrio, y no en un patrón cristalino regular. Esta estructura especial elimina límites de grano, que son una de las principales causas de la pérdida de energía y de la generación de corrientes de Foucault.

  • Menores pérdidas en el núcleo: Metales amorfos tienen pérdidas de energía entre un 70–80% menores que el acero al silicio convencional a velocidades superiores a 400 Hz. Esto los convierte en una opción muy buena para motores de VE de alta velocidad (10.000–20.000 rpm). Esto podría hacer que el motor completo sea un 1–2% más eficiente, sobre todo cuando no funciona a plena potencia o gira a gran velocidad.
  • Densidad de flujo de saturación (Bs): No soportan tanto campo magnético como el acero al silicio, alrededor de 1,2 T. Esto puede significar que el núcleo deba ser más grande para obtener la misma fuerza de giro.
  • Problemas mecánicos: Metales amorfos son frágiles por naturaleza y se rompen con facilidad. Esto hace muy difícil estamparlas, apilarlas y manipularlas al construir un núcleo. Como son frágiles, las capas no pueden ser demasiado finas (normalmente 20–30 μm), y a las máquinas les cuesta más apilarlas. Esto significa que se desperdicia más material y se necesitan herramientas especiales.
  • Factor de apilamiento: El factor de apilamiento de las capas amorfas suele ser de 0,85–0,88. Es inferior al 0,95 del acero al silicio debido a los recubrimientos aislantes y a las superficies irregulares de las cintas finas.
  • Transferencia de calor: Metales amorfos conducen mucho peor el calor (5–10 W/m·K) que el acero al silicio (unos 25–30 W/m·K). Esto impide que el calor se disipe con facilidad y hace más probable que pequeñas zonas se sobrecalienten.

aleaciones nanocristalinas

aleaciones nanocristalinas, como Finemet (Fe73.5Si13.5B9Nb3Cu1), Vitroperm, y Nanoperm, están compuestos en su mayoría de hierro y tienen una estructura de cristales extremadamente pequeños dentro de una estructura aleatoria no cristalina. Esta estructura especial combina las ventajas de los materiales amorfos y de los cristalinos convencionales.

  • Densidad de flujo de saturación (Bs): Soportan un campo magnético de aproximadamente 1,2–1,35 T. Es mejor que las aleaciones amorfas, pero no tanto como los aceros al silicio de alta calidad.
  • Permeabilidad: Responden muy bien a los campos magnéticos. Esta capacidad se mantiene alta incluso a frecuencias muy elevadas (hasta varios cientos de kHz), mucho mejor que los aceros al silicio. Esto los hace ideales para sistemas de motor rápidos y de alta frecuencia.
  • Pérdida en el núcleo: A 1,5 T y 400 Hz, su pérdida de energía es muy baja (10–20 W/kg), mucho menor que la de las mejores calidades NOES (30–50 W/kg). A 10 kHz, las pérdidas de los nanocristalinos siguen por debajo de 100 W/kg, mientras que la pérdida de energía en el acero al silicio se vuelve demasiado alta para ser práctica (>500 W/kg).
  • Estabilidad térmica: Mantienen sus buenas propiedades magnéticas hasta 120–150 °C. Nuevas investigaciones muestran que pueden ser estables hasta 180 °C añadiendo pequeñas cantidades de otros metales.
  • Fabricación: Se fabrican como cintas finas (18–30 μm), al igual que los metales amorfos, lo que dificulta su apilamiento y manipulación. La soldadura láser y un adhesivo especial permiten crear pilas con muchas capas.
  • Recocido: Necesitan un tratamiento térmico muy específico (500–600 °C en un campo magnético) para lograr el mejor rendimiento.
  • Coste: Ahora mismo cuestan 3–5 veces más por kg que los NOES. de alta calidad. Pero estamos viendo que pueden ahorrar dinero para todo el sistema (al hacer los motores más pequeños y ligeros y necesitar menos refrigeración).

Ventajas de las laminaciones de Sino

Menores costes operativos

Un menor consumo de energía se traduce en facturas eléctricas más bajas.

Mayor fiabilidad

Un funcionamiento más frío prolonga la vida del motor y reduce la frecuencia del mantenimiento o la sustitución.

Rendimiento mejorado

Los motores pueden entregar su potencia nominal de forma más eficaz sin verse lastrados por pérdidas excesivas.

Buena para base Toroidal

Para los diseñadores de motores, los núcleos de bajas pérdidas pueden significar la posibilidad de crear motores más compactos para una potencia determinada, o de obtener más potencia de un tamaño de carcasa existente.

Núcleos de estátor y rotor de Sino

Un motor de inducción tiene dos componentes principales del núcleo que se benefician enormemente de las laminaciones de precisión de Sino:

El núcleo de estátor de un motor de inducción

El núcleo de estátor de un motor de inducción

Esta es la parte estacionaria que aloja los devanados del estátor. Cuando se energizan, estos devanados crean el campo magnético giratorio. El núcleo del estátor de un motor de inducción, fabricado con las laminaciones de Sino, cumple varias funciones vitales:

  • Proporciona una trayectoria de baja reluctancia: Guía y concentra el flujo magnético producido por los devanados, asegurando que se dirija de forma eficiente a través del entrehierro hacia el rotor.
  • Minimiza las pérdidas en el núcleo: Nuestras laminaciones aisladas de alta calidad garantizan que las corrientes de Foucault y las pérdidas por histéresis dentro del núcleo del estátor se mantengan en un mínimo absoluto, evitando el desperdicio de energía y el sobrecalentamiento.
  • Soporte estructural: Proporciona una estructura robusta para los devanados del estátor. Sino garantiza dimensiones de ranura precisas y un apilamiento exacto para insertar los devanados de forma fácil y segura.
El núcleo de rotor de un motor de inducción

El núcleo de rotor de un motor de inducción

Esta es la parte giratoria del motor. En los motores de inducción de jaula de ardilla (el tipo más común), el núcleo del rotor de un motor de inducción aloja las barras conductoras (normalmente de aluminio o cobre) que están cortocircuitadas por los anillos de cortocircuito.

  • Transporta corrientes inducidas: El campo magnético giratorio del estátor induce corrientes en estas barras del rotor, y es la interacción entre esta corriente del rotor y el campo del estátor la que produce el par.
  • Trayectoria de flujo eficiente: Al igual que el núcleo del estátor, el núcleo del rotor laminado ofrece una trayectoria sencilla para el flujo magnético.
  • La reducción de pérdidas es clave: Aunque la frecuencia de los cambios de flujo magnético en el núcleo del rotor suele ser menor (frecuencia de deslizamiento) durante el funcionamiento normal, minimizar las pérdidas sigue siendo importante aquí, sobre todo durante el arranque o en condiciones de carga elevada. Las laminaciones de rotor de Sino garantizan que estas pérdidas estén controladas.

Pilas de laminaciones para motores de inducción: métodos de fabricación

La forma en que se fabrican las laminaciones influye mucho en sus cualidades magnéticas y físicas finales. Sino utiliza los métodos más modernos e invierte continuamente en nuevas formas de fabricación para ofrecer mejores productos.

Estampado

El estampado es la forma más común de fabricar laminaciones porque es rápido y no cuesta demasiado cuando se producen en grandes cantidades. Sin embargo, el proceso de corte dobla el metal y deja tensiones en el borde cortado. Esto empeora un poco las propiedades magnéticas, aumentando normalmente la pérdida de energía entre un 5–15% respecto al material original. Después, un paso como un tratamiento térmico especial (recocido para aliviar tensiones) suele ser necesario para corregir estos problemas.

Corte Láser

El corte por láser es muy preciso y sirve para muchas formas distintas, sobre todo para hacer muestras y piezas complejas. Sin embargo, calienta una pequeña zona, creando una zona afectada por el calor (ZAC) que suele tener 10–100 μm de ancho. Esta HAZ presenta cambios en su diminuta estructura interna y tensiones residuales, que en conjunto empeoran las propiedades magnéticas. Los estudios muestran que esto puede aumentar la pérdida de energía entre un 10–30%. Cuánto empeora depende de los ajustes del láser (potencia, velocidad, gas utilizado, etc.).

El compromiso de Sino: precisión, calidad y colaboración

En Sino, la fabricación de laminaciones de núcleo para motores de inducción es mucho más que estampar acero. Es una ciencia y un arte que hemos perfeccionado durante años de dedicación.

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Fabricación de vanguardia

Contamos con prensas de estampado prensas de estampado de alta velocidad y matrices de carburo de precisión para garantizar que cada laminación cumpla tolerancias dimensionales exigentes. Esta precisión es vital para un apilamiento uniforme, minimizar los entrehierros dentro del núcleo y garantizar propiedades magnéticas constantes.

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Dominio de los materiales

Solo adquirimos acero eléctrico de alta calidad de acerías de reconocido prestigio, con certificaciones trazables. Entendemos los matices de las distintas calidades de acero y su idoneidad para diversos diseños de motor y exigencias operativas.

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Integridad del Aislante

El aislamiento entre laminaciones es primordial. Utilizamos diversos tipos de Recubrimiento (como C5 o C6), aplicados y curados en condiciones controladas para garantizar una alta resistencia eléctrica entre las laminaciones y evitar cortocircuitos que anularían sus beneficios. Los ensayos rigurosos, incluidas las comprobaciones de resistencia entre laminaciones (ensayos Franklin), forman parte de nuestro control de calidad estándar.

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Experiencia en recocido

Para determinadas calidades de acero eléctrico, un proceso de recocido cuidadosamente controlado después del estampado es crucial para aliviar las tensiones mecánicas inducidas durante el punzonado y restaurar las propiedades magnéticas óptimas. Sino cuenta con la capacidad interna para realizar este paso crítico.

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Calidad en cada etapa

Desde la inspección de la materia prima hasta las comprobaciones dimensionales del paquete final, el control de calidad está integrado en nuestro proceso. Cumplimos normas internacionales (p. ej., ISO 9001) para darle total confianza en nuestros productos.

Impulse el rendimiento de su motor con Sino

Cuando eliges Sino para tu laminaciones de núcleo para motores de inducción, no solo compra un componente; invierte en el corazón del rendimiento y la fiabilidad de su motor. Tanto si diseña la próxima generación de motores industriales de bajo consumo, servomotores especializados o robustos motores de tracción, nuestras laminaciones para núcleo del estátor de un motor de inducción y el núcleo del rotor de un motor de inducción constituyen la base de la excelencia.

Sabemos que una sola medida rara vez sirve para todo. Por eso trabajamos en estrecha colaboración con nuestros clientes, ofreciendo:

  • Diseños personalizados: Perfiles de laminación a medida, configuraciones de ranuras y disposiciones de apilamiento adaptadas a las especificaciones únicas de su motor.
  • Servicios de prototipado: Le ayudamos a probar y validar sus diseños rápidamente.
  • Soporte técnico: Nuestro experimentado equipo está listo para analizar su caso concreto y recomendar las mejores soluciones de laminación.
Fabricante de pilas de laminación de núcleos de motores de inducción

¡Contacta con Sino hoy mismo!

No deje que una tecnología de núcleo obsoleta frene sus motores. Aproveche la eficiencia, la durabilidad y el rendimiento que laminaciones de núcleo para motores de inducción de Sino, diseñadas con precisión, ofrecen. Trabajemos juntos para construir motores que no solo sean potentes, sino también inteligentes y sostenibles.

¿Listo para dar a sus motores el núcleo que merecen? Contacte hoy con Sino y hablemos de cómo podemos impulsar su próximo proyecto.

Nota: Para acelerar su proyecto, puede etiquetar los paquetes de laminaciones con detalles como tolerancia, material, acabado superficial, si se requiere o no aislamiento oxidado, cantidad y más.

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