Siamo Sino, un produttore leader di Lamierini di statore in Cina, e siamo orgogliosi di guidare il cammino nella nuova tecnologia dei motori elettrici. La nostra dedizione all’alta qualità, a competenze produttive moderne e a una solida comprensione dei materiali ci permette di lavorare con molti clienti diversi in tutto il mondo. Tra questi vi sono produttori di auto elettriche nuovi e leader, produttori di macchine industriali robuste, fornitori di parti importanti per aerei e veicoli spaziali e aziende che realizzano grandi progetti di energia rinnovabile.
Lamierini di statore sono sottili lamiere rivestite di acciaio elettrico, impilate con cura e assemblate per formare il nucleo dello statore. Questo nucleo è la parte fissa di un motore elettrico e sostiene le bobine di filo che creano o interagiscono con il campo magnetico. Il loro compito principale è offrire al campo magnetico un percorso facile da seguire, riducendo al contempo gli sprechi di energia che danneggerebbero gravemente il funzionamento della macchina. Il motivo principale per usare lamierini sottili invece di un nucleo in ferro massiccio è combattere due tipi principali di perdita di energia nel nucleo: Perdite per correnti parassite e perdite per isteresi.
Realizziamo con meticolosità i nostri Lamierini di statore da lamiere sottili e specializzate di acciaio elettrico. Ogni lamiera è elettricamente isolata da quelle vicine. Questa costruzione taglia e suddivide efficacemente i percorsi disponibili per quelle correnti parassite. Più sottile è il lamierino, più efficacemente possiamo soffocare queste perdite. Naturalmente, lamierini più sottili significano più lamiere per una data altezza del pacco, il che può aumentare la complessità e il costo di produzione. C’è anche il «fattore di impilamento» – il rapporto tra materiale magnetico effettivo e volume totale (isolamento incluso). In Sino vi aiutiamo a gestire questo equilibrio. Potremmo consigliare a un cliente che sviluppa un motore per pompa industriale ad alta efficienza che lamierini da 0,35 mm rappresentano il compromesso ideale per il loro obiettivo di classe di efficienza IE4, considerando sia le prestazioni sia la convenienza.
L’acciaio che impieghiamo per i vostri Lamierini di statore iè un materiale altamente specializzato noto come acciaio elettrico, spesso una lega ferro-silicio, e la sua scelta è una pietra angolare della nostra filosofia di progettazione e produzione in Sino.
Scegliere il grado giusto è fondamentale, perché acciai diversi apportano personalità magnetiche e caratteristiche di perdita diverse.
silicio (di solito lo si riscontra in quantità fino a circa il 3,5 % per molti gradi motore) aumenta significativamente la resistività elettrica dell’acciaio. It svolge anche un ruolo nel domare un’altra forma di perdita di energia chiamata perdita per isteresi, legata all’energia necessaria per rimagnetizzare il materiale del nucleo a ogni ciclo della corrente alternata. Tuttavia c’è un compromesso: aggiungendo troppo silicio, l’acciaio può diventare piuttosto fragile, il che rende difficoltoso un punzonamento pulito durante la produzione. In Sino ci approvvigioniamo di materiali che raggiungono quella miscela ideale di prestazioni elettriche e lavorabilità meccanica.
Per la maggior parte dei Lamierini di statore in macchine rotanti, consigliamo acciai elettrici non orientati. Gli acciai non orientati offrono buone proprietà magnetiche in tutte le direzioni nel piano del lamierino. (Gli acciai a grani orientati, magneticamente potenziati in una direzione, sono più appannaggio dei nuclei dei trasformatori, dove il percorso del flusso è più prevedibile.)
Le impurità presenti nell’acciaio o le sollecitazioni interne lasciate dal processo di laminazione dell’acciaieria o, cosa cruciale, dal processo di punzonatura stesso, possono agire come barriere magnetiche, degradando le prestazioni. Una Ricottura successiva alla punzonatura allevia queste sollecitazioni, «rigenera» il materiale e ripristina la sua ottimale capacità magnetica. Il processo di Sino prevede un’attenzione meticolosa alla ricottura quando materiale e applicazione lo richiedono.
Il materiale che scegliete è molto importante per quanto bene Lamierini di statore funzionano. In Sino offriamo un’ampia gamma di materiali moderni. Ognuno è selezionato e preparato per ottenere le migliori proprietà magnetiche, termiche e fisiche per usi molto diversi.
Il materiale principale che offriamo è acciaio elettrico, soprattutto acciaio al silicio, perché ha ottime capacità magnetiche ed è a buon prezzo.
Acciai al silicio non orientati (NGO): Sono la scelta abituale per i motori che girano. Gli acciai NGO hanno proprietà magnetiche uguali in tutte le direzioni. Ciò significa che le loro prestazioni magnetiche sono le stesse indipendentemente dalla direzione del campo magnetico. Questo è molto importante per i motori rotanti, dove il campo magnetico ruota all’interno del nucleo dello statore. Sino utilizza diversi tipi di Gli acciai NGO, inclusi alcuni con più silicio per una migliore resistenza elettrica e meno spreco di energia nel nucleo. Utilizziamo anche lamiere più sottili (come 0,20 mm, 0,27 mm, 0,35 mm) per contrastare meglio le Correnti parassite, soprattutto in applicazioni dove tutto accade molto rapidamente, come nei motori di trazione dei veicoli elettrici.
Acciai elettrici a grani orientati (GO): Sono usati soprattutto nei trasformatori perché le loro proprietà sono diverse a seconda della direzione (funzionano al meglio quando il campo magnetico è in una direzione specifica). Gli acciai GO vengono talvolta usati per alcuni motori lineari o motori rotanti speciali in cui il campo magnetico viaggia prevalentemente in una direzione. Ma per la maggior parte dei motori rotanti, gli Gli acciai NGO sono la scelta migliore, perché le loro proprietà sono uguali in tutte le direzioni.
Per applicazioni che richiedono perdite di energia molto, molto basse, soprattutto ad alta velocità, Sino studia e utilizza materiali moderni come Metalli amorfi e leghe nanocristalline.
Metalli amorfi: Questi materiali hanno una struttura atomica disordinata, non uno schema regolare. Questo comporta un’ottima resistenza elettrica e bassissime perdite per isteresi. Di solito sono prodotti come nastri molto sottili (circa 20-30 μm). Pur avendo migliori capacità magnetiche, si rompono facilmente e sono difficili da lavorare per ottenere forme complesse. Per ora, quindi, vengono utilizzati solo in ambiti speciali, ad alta efficienza o ad alta velocità.
Leghe nanocristalline: Realizzate da materiali amorfi riscaldandoli con cura, queste leghe (come Vitroperm, Finemet) hanno sia un’elevata resistenza elettrica sia una migliore capacità di condurre un campo magnetico. Mostrano perdite di energia molto basse anche con campi magnetici intensi e ad alta velocità. Proprio come Metalli amorfi, si rompono facilmente e sono difficili da lavorare, il che per ora ne limita l’uso ad applicazioni speciali. Ma Sino sta studiando attivamente come impiegarle nei futuri motori ad alte prestazioni.
Sino vede le grandi nuove possibilità dei composti magnetici dolci (SMCs) per nuovi progetti di motori. SMCs sono costituiti da particelle di polvere magnetica. Ogni particella è rivestita con uno strato isolante, quindi vengono pressate e riscaldate per formare un componente solido.
Stesse proprietà in tutte le direzioni e progettazione di percorsi magnetici 3D: Un vantaggio fondamentale dei SMCs (come la serie Somaloy di Carpenter Technology, Ancorbond) è che le loro proprietà magnetiche sono identiche in tutte le direzioni. Questo consente nuovi tipi di progetti di motore con percorsi magnetici complessi e veramente tridimensionali. Non è possibile con il normale acciaio impilato, a causa delle sue proprietà unidirezionali e dei limiti dell’impilamento. Ciò permette nuovi progetti di motore come Motori a flusso assiale e macchine a flusso trasversale.
Numeri di prestazione: Sebbene SMCs in genere non sono altrettanto valide nel condurre un campo magnetico (tipicamente 200–600 rispetto a 1500–4000 per Gli acciai NGO) e presentano maggiori perdite di energia a velocità superiori a 1 kHz rispetto a quanto accade di norma con gli acciai elettrici ad alta saturazione, la loro libertà progettuale può rendere l’intero sistema più efficiente. Ad esempio, Somaloy 700 3P ha una capacità tipica di condurre un campo magnetico di ~400 e perdite di energia di 40–60 W/kg a 1,5 T, 400 Hz.
Nuovi materiali e processi: Sino si tiene aggiornata sulle nuove evoluzioni della SMC tecnologia. Ciò comprende migliori dimensioni delle particelle di polvere, rivestimenti isolanti migliorati (come strati di nano-ossido o fosfato) e migliori metodi di pressatura e riscaldamento per renderli più densi e ridurre le perdite di energia. Siamo pronti a lavorare con i clienti che stanno valutando SMC soluzioni per le loro specifiche esigenze progettuali.
Le prestazioni di Lamierini di statore non dipende solo dal materiale magnetico; l’isolamento e la colla che li tengono insieme sono altrettanto importanti.
Rivestimenti isolanti: Per impedire che Correnti parassite circolino tra i lamierini sottili e che la corrente passi da uno all’altro, ogni lamierino è rivestito con uno strato isolante. Sino utilizza diversi rivestimenti moderni, tra cui quelli inorganici (come fosfato, ossido) e organici (come vernice). Per applicazioni ad alta temperatura su aerei e veicoli spaziali (oltre 180°C), utilizziamo sistemi a base di polyimide e cariche ceramiche che sono progettati per funzionare senza sosta a 220–250°C. Mantengono l’isolamento elettrico e l’adesività anche in condizioni difficili. Si stanno valutando anche nuovi rivestimenti sol-gel e nanoceramici per la loro capacità di dissipare bene il calore e resistere ad alte tensioni.
Agenti di unione: Dopo l’impilamento, i lamierini devono essere uniti saldamente per formare un nucleo compatto. I metodi comuni sono l’incastro, la saldatura e l’incollaggio. Sino conosce i pro e i contro di ciascuno:
Incastro e saldatura laser: Questi metodi garantiscono un migliore flusso di calore attraverso il pacco (fino al 30 % in più rispetto all’incollaggio) e una buona resistenza. Tuttavia, a volte possono creare piccoli percorsi per Correnti parassite e causare sollecitazioni nel materiale.
Incollaggio adesivo: Sebbene l’incollaggio offra un ottimo isolamento elettrico e riduca le vibrazioni, i vecchi tipi di colla con basso flusso di calore possono bloccare la fuoriuscita del calore. Sino utilizza colle moderne epossidiche e a base siliconica con una migliore capacità di trasmettere calore (fino a 4 W/m·K) per favorire il passaggio del calore dal nucleo alla carcassa del motore, in particolare nelle applicazioni aeronautiche e spaziali. Si stanno studiando anche metodi misti, come la combinazione della saldatura a punti con colle ad alto flusso termico, per ottenere un buon equilibrio tra dissipazione del calore e resistenza.
In Sino, la nostra conoscenza dei materiali ci permette di proporre e utilizzare il materiale e il sistema di isolamento e incollaggio migliori per la vostra specifica applicazione, bilanciando prestazioni, costi e facilità di produzione.
Per darvi un quadro più chiaro, ecco una panoramica semplificata di alcune considerazioni comuni sull’acciaio elettrico che Sino gestisce:
Aspetto del grado del materiale | Approccio e considerazioni di Sino | Scenari tipici |
Contenuto di silicio | Selezionato in base all’efficienza target, alla frequenza e al costo. Più Si per minori perdite, bilanciato con la punzonabilità. | Basso contenuto di Si per motori sensibili ai costi e a frequenza più bassa; alto contenuto di Si per progetti ad alta efficienza. |
Spessore di Laminazione | Ottimizzato da 0,1 mm a 0,65 mm (o più spesso per specifici scenari a bassa frequenza). Più sottile per alta frequenza e perdite inferiori. | 0,5 mm/0,65 mm per motori generici a 50/60 Hz; 0,2 mm/0,35 mm per efficienza e frequenza più elevate. |
Tipo di rivestimento (isolamento) | Offriamo vari rivestimenti (C3, C4, C5 secondo ASTM A976) per isolamento, punzonabilità e resistenza al calore ottimali. | C3 per impieghi generici; C5 per applicazioni che richiedono una ricottura di distensione. |
Ricottura di distensione | Applicato dopo la punzonatura per materiali sensibili o pacchi ad alte prestazioni, per ripristinare le proprietà magnetiche compromesse dall’incrudimento. | Fondamentale per gli acciai ad alta permeabilità e dove perdite nel nucleo minime sono prioritarie. |
Purezza e approvvigionamento | Sino collabora con acciaierie affidabili, garantendo qualità costante e certificazioni dei materiali tracciabili. | Tutte le applicazioni critiche, in particolare aerospaziali, medicali e veicoli elettrici ad alte prestazioni. |
The isolamento tra i lamierini è fondamentale. In Sino lavoriamo con una gamma di rivestimenti standard del settore, spesso classificati secondo norme come ASTM A976. Tra questi:
Da utensili usurati o mal progettati derivano bave che aumentano localmente lo «spessore elettrico» del lamierino, accrescendo le perdite per correnti parassite e riducendo il fattore di impilamento. In Sino, i nostri rigorosi piani di manutenzione degli utensili e gli investimenti in utensili in metallo duro di alta qualità fanno sì che l’altezza della bava resti a un minimo assoluto, spesso misurata in pochi micron.
Per prototipi, geometrie molto complesse o piccole serie in cui realizzare uno stampo di punzonatura dedicato non è economico, Sino dispone anche di capacità con Taglio laser o persino l’elettroerosione a filo per la massima precisione. Il taglio laser può creare una piccola zona termicamente alterata (HAZ) sul bordo di taglio che potrebbe modificare leggermente le proprietà magnetiche locali, ma offre una flessibilità incredibile. Spesso consigliamo ai clienti quando questo compromesso ha senso, ad esempio durante la prototipazione rapida di un nuovo progetto di motore per un dispositivo medico.
Per molti lamierini di nucleo di statore,ad alte prestazioni, un passo cruciale dopo la punzonatura è la ricottura di distensione. I processi di ricottura di Sino sono strettamente controllati per garantire risultati ottimali senza danneggiare l’essenziale isolamento tra i lamierini (soprattutto con C5 o rivestimenti analoghi ad alta temperatura).
La precisione che Sino mette in ogni fase – dall’ispezione dei materiali alla misurazione finale del pacco – garantisce che il pacco di lamierini di statore che ricevete non sia solo una raccolta di lamiere d’acciaio, ma un componente altamente ingegnerizzato pronto a offrire prestazioni ai massimi livelli.
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Sino impiega tecniche di saldatura avanzate, tra cui la saldatura TIG e laser, con un controllo preciso per ridurre al minimo questi rischi.
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Sino ha una vasta esperienza nella progettazione e produzione per incastro di pacchi di lamierini dello statore.
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In alcuni scenari avanzati o specializzati, i lamierini possono essere incollati tra loro mediante adesivi. Questo può offrire un eccellente isolamento tra i lamierini e uno smorzamento meccanico, ma spesso è un processo più complesso e costoso.
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A volte, in particolare per macchine molto grandi o determinati scenari di riparazione, i pacchi sono tenuti insieme da bulloni che passano attraverso fori nei lamierini (che devono essere isolati) o da piastre di serraggio esterne.
Oltre al materiale, allo spessore e all’isolamento, la forma fisica di ogni singolo Lamierino di statore è progettata meticolosamente. In Sino non ci limitiamo a punzonare pezzi. Possiamo lavorare dai vostri disegni dettagliati, oppure il nostro team esperto può collaborare con i vostri progettisti, offrendo indicazioni su come le scelte di geometria dei lamierini possano influire sulla producibilità, o persino suggerire piccoli ritocchi basati sulla nostra vasta esperienza che potrebbero migliorare le prestazioni o ridurre i costi.
I clienti di Sino in tutto il mondo operano in molti settori diversi. Ognuno ha esigenze specifiche e obiettivi di prestazione per i motori elettrici. Siamo bravi a creare Lamierino di statore soluzioni perfettamente adatte a queste specifiche esigenze, ottimizzando il più possibile le proprietà del materiale, la precisione di fabbricazione e il progetto del nucleo.
Il settore dei veicoli elettrici ha bisogno di molta potenza in poco spazio, di un'elevata efficienza su un'ampia gamma di velocità e di buone prestazioni anche quando le condizioni cambiano rapidamente.
Funzionamento ad alta velocità: I motori dei veicoli elettrici girano spesso ad alta velocità, il che comporta frequenze elettriche elevate. Questo significa che servono lamierini ultrafini (es. 0,20 mm o persino 0,18 mm) realizzati con acciai al silicio NGO di prima qualità e con più silicio per ridurre Perdite per correnti parassite.
Alta potenza in poco spazio: Per realizzare motori piccoli e potenti servono campi magnetici intensi. Utilizziamo acciai elettrici ad alta saturazione , che possono lavorare fino a 2,1 T prima che il campo magnetico si saturi.
Gestione termica L'alta potenza nei motori dei veicoli elettrici genera molto calore. Supportiamo progetti con moderne soluzioni di raffreddamento, tra cui forme di cava migliori per raffreddare i conduttori e la valutazione dell'aggiunta di un raffreddamento liquido diretto.
Capacità di produrre grandi quantità: Per i veicoli elettrici prodotti in grandi volumi, la punzonatura ad alta velocità è il modo migliore per realizzare i pezzi, perché è molto veloce e a basso costo. La capacità di Sino di eseguire punzonatura su larga scala è perfetta per questo mercato. Per creare rapidamente i primi modelli e le prime versioni di progetto, il taglio laser offre la flessibilità necessaria.
Nelle applicazioni industriali contano l’affidabilità e la lunga durata, oltre a un’elevata efficienza in funzionamento continuo, spesso a velocità inferiori rispetto ai veicoli elettrici.
Efficienza e lunga durata: Standard acciai al silicio NGO (ad es., 0,35 mm, 0,50 mm) consentono spesso di bilanciare costo ed efficienza. L’attenzione è rivolta a una struttura robusta in grado di sopportare il funzionamento continuo e di ridurre al minimo le vibrazioni.
Personalizzazione: I motori industriali hanno spesso livelli di potenza e forme specifici. Sino fornisce progetti e produzione di lamierini su misura, utilizzando sia la punzonatura sia il taglio laser a seconda delle quantità da realizzare.
Resistenza al calore: Pur non essendo gravose come le applicazioni aerospaziali, i motori industriali richiedono una buona dissipazione del calore. La nostra scelta di isolamenti e colle garantisce che rimangano stabili al calore e offrano buone prestazioni a lungo.
Le applicazioni aerospaziali hanno le esigenze più severe in termini di peso, potenza in spazi ridotti, efficienza e ambienti difficili (temperatura, vibrazioni).
Potenza molto elevata in spazi ridotti ed elevata efficienza: Ciò rende necessario utilizzare lamierini il più sottili possibile (ad es., <0,2 mm) e possibilmente materiali moderni come amorfo or leghe nanocristalline per perdite di energia molto basse, anche se sono difficili da lavorare.
Gestione estrema del calore: Le macchine aerospaziali lavorano ad alte temperature (ad es., 180–250°C). Sino offre soluzioni con:
Resistenza meccanica e vita a fatica: Le applicazioni aerospaziali comportano frequenti cicli di riscaldamento e raffreddamento e forti vibrazioni. Ci concentriamo su metodi di incollaggio che ne garantiscano la lunga durata, scegliendo spesso colle flessibili ad alta temperatura invece della saldatura rigida per una maggiore durabilità.
Riduzione del peso: Ogni grammo conta. Il nostro processo di progettazione considera la densità del materiale e l’efficienza della forma per rendere il pezzo finale il più leggero possibile.
Tracciabilità e certificazione: Sino segue regole di qualità e processi documentali molto severi, necessari per la certificazione aerospaziale.
I generatori per turbine eoliche sono noti per essere molto grandi, funzionare a basse velocità e puntare a ottenere il massimo di energia richiedendo poca manutenzione.
Elevata efficienza a carico parziale: Le turbine eoliche lavorano su un’ampia gamma di velocità del vento, quindi essere efficienti a carico parziale è molto importante. Gli Gli acciai NGO di alta qualità vengono impiegati per mantenere basse le perdite nel nucleo.
Lamierini di grande diametro: Questi generatori richiedono lamierini di diametro molto grande, spesso realizzati in segmenti per la produzione e il trasporto. Sino è in grado di produrre e assemblare con precisione questi grandi segmenti.
Resistenza e lunga durata: Poiché si trovano in luoghi remoti e hanno una lunga vita operativa, i lamierini devono essere molto durevoli e in grado di resistere ai danni ambientali.
Convenienza economica: Sebbene l’efficienza sia importante, la grande quantità di materiale utilizzata fa sì che anche la convenienza economica sia un fattore rilevante.
SMC tecnologia, pur presentando perdite nel nucleo più elevate alle alte velocità, è utile in situazioni particolari in cui i suoi vantaggi specifici contano più dei suoi punti deboli:
Motori con percorso magnetico 3D: Motori a flusso assiale, macchine a flusso trasversale, e gli attuatori elettromagnetici integrati traggono grande vantaggio dalle proprietà omnidirezionali di SMCs, il che consente progetti compatti e nuovi, impossibili con i lamierini tradizionali.
Motori per il servosterzo elettrico (EPS) automobilistico: SMCs vengono impiegati sempre più spesso qui perché consentono di creare progetti compatti ed efficienti con meno fasi di assemblaggio.
Piccoli motori di trazione e compressori ad alta velocità: In queste applicazioni, la libertà progettuale e il potenziale di ridurre dimensioni e peso del sistema offerti da SMCs possono essere un motivo chiave per sceglierli.
Meno fasi di assemblaggio: SMCs vengono tipicamente realizzati mediante metallurgia delle polveri, il che consente di ottenere pezzi quasi nella forma finale. Questo riduce la necessità di molteplici fasi di assemblaggio (impilamento, saldatura, incastro), con possibili risparmi di costo e tempo per produzioni da basse a medie volumi o progetti personalizzati.
La buona comprensione da parte di Sino di queste diverse esigenze, unita alla nostra ampia gamma di materiali e alle nostre competenze produttive, ci rende un partner molto utile per i produttori di motori di tutto il mondo. Non vendiamo semplicemente lamierini; vi offriamo soluzioni personalizzate che migliorano il funzionamento e generano nuove idee in tutti i settori.
In definitiva, creare un motore elettrico o un generatore di alto livello richiede eccellenza in ogni componente. E, come abbiamo visto, i Lamierini di statore sono molto più che semplici pezzi passivi di metallo; partecipano attivamente al processo di conversione dell’energia.
Scegliere Sino per il tuo lamierini di nucleo di statore e pacchi di lamierini dello statore significa che non acquistate solo un componente, ma guadagnate un partner dedicato a:
Dalla verifica delle materie prime ai controlli dimensionali finali, la qualità è intessuta nel nostro DNA.
Comprendiamo la metallurgia, l'elettromagnetismo e le complessità della produzione.
Il nostro investimento in attrezzature, macchinari e processi di primo livello si traduce direttamente in lamierini superiori per voi.
Che abbiate un progetto completamente dettagliato o che abbiate bisogno di una guida per ottimizzarlo in uno scenario specifico, siamo qui per lavorare con voi.
Sappiamo che contate sulla consegna puntuale di componenti costanti e di alta qualità per mantenere in funzione le vostre linee di produzione.
L'efficienza, la densità di potenza e la longevità delle vostre macchine elettriche sono influenzate in modo significativo dai spesso invisibili Lamierini di statore all'interno. Non lasciate questo componente critico al caso. Parlate con Sino oggi stesso e diamo insieme una spinta alle vostre prestazioni.
Nota: Per accelerare il vostro progetto, potete indicare per i pacchi di lamierini dettagli quali tolleranza, materiale, finitura superficiale, necessità di un isolamento mediante ossidazione, quantità e altre specifiche.
Per velocizzare il progetto, è possibile etichettare le pile di laminazione con dettagli quali tolleranza, Materiale, finitura superficiale, se è necessario o meno un isolamento ossidato, quantitàe altro ancora.
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