Ağırlıklı olarak elektrik motorlarında kullanılan tel tipine, sıklıkla sarma tel veya emaye tel olarak da adlandırılan mıknatıs tel denir. Eşsiz yapısı, elektromanyetik uygulamaların taleplerini karşılamak için özel olarak tasarlanmıştır.
İletken Malzeme: Mıknatıs telinin çekirdeği tipik olarak bakırdan yapılmıştır. Bakır, motorun çalışması sırasında enerji kaybını (ve dolayısıyla ısı üretimini) en aza indiren mükemmel elektrik iletkenliği nedeniyle seçilir. Daha az yaygın olmakla birlikte, alüminyum, özellikle ağırlık veya maliyetin önemli hususlar olduğu uygulamalarda, bakırdan daha düşük iletkenliğe sahip olmasına rağmen, iletken olarak da kullanılabilir.
Yalıtım: Bu, mıknatıs telinin tanımlayıcı özelliğidir. Yalıtım için kalın plastik veya kauçuk ceketi olan normal elektrik kablolarının aksine, mıknatıs teli, doğrudan iletkene uygulanan çok ince, ancak son derece dayanıklı, yalıtım tabakasına sahiptir. Bu yalıtımın amacı çok önemlidir: motorun sargılarında bireysel tel dönüşleri arasındaki kısa devreleri önlemek ve manyetik alanın etkili bir şekilde üretilmesine izin vermek.
Yaygın yalıtım malzemeleri, tek veya çoklu katmanlarda uygulanabilen çeşitli polimer filmlerdir. En sık kullanılan polimerlerden bazıları şunlardır:
Polivinil resmi (formvar): İyi mekanik özellikler için bilinen daha eski fakat hala kullanılan bir yalıtım.
Poliüretan: Mükemmel lehimlenebilirlik sunar, bu da yalıtımı soymadan bağlantıların sonlandırılmasını kolaylaştırır.
Poliamid: İyi mekanik mukavemet ve aşınma direnci sağlar.
Polyester: İyi termal ve kimyasal dirençli yaygın bir genel amaçlı yalıtım.
Polyester-imit ve poliamid-imit (amid-imit): Bunlar genellikle daha yüksek sıcaklık derecelendirmeleri ve geliştirilmiş mekanik ve kimyasal direnç için kullanılır, bu da onları talep eden motor uygulamalarına uygun hale getirir.
Poliimid: Son derece yüksek sıcaklık direnci ve mükemmel dielektrik mukavemeti ile bilinen, aşırı termal ortamlarda çalışan motorlarda kullanılır. Polimer filmlerin ötesinde, özellikle daha büyük motorlarda veya transformatörlerde belirli uygulamalarda diğer yalıtım malzemeleri bulunabilir:
Vernikli fiberglas iplik: İyi mekanik mukavemet ve termal direnç sağlar.
Aramid kağıdı (ör. Nomex): Mükemmel termal stabilite ve mekanik tokluk sunar.
Kraft Kağıt: Bazı eski veya özel düşük voltaj uygulamalarında kullanılır.
Mika ve polyester film: spesifik elektrik ve termal özellikleri için de kullanılabilir.
Tel şekiller: Mıknatıs telinin en yaygın şekli yuvarlak olsa da, bir motorun tasarımı içindeki boşluk kullanımını ve performansı optimize etmek için başka şekillerde de üretilebilir. Bunlar şunları içerir:
Dikdörtgen: Genellikle daha büyük motorlarda veya alanın verimli bir şekilde doldurulmasının kritik olduğu kompakt bobin tasarımları için kullanılır.
Kare: Dikdörtgene benzer, iyi alan doldurma faktörü sağlar.
Şerit (düz): Çok düşük profilli bir sargının gerekli olduğu son derece özel uygulamalarda kullanılır.
Birincil fonksiyon: Bir elektrik motorunda mıknatıs telinin temel amacı, elektrik enerjisinin manyetik enerjiye verimli bir şekilde dönüştürülmesini kolaylaştırmaktır (ve tam tersi). Bu yalıtımlı telleri tam olarak sararak elektromanyetik bobinler oluşur. Akım bu bobinlerden aktığında, motorun çalışması için gerekli olan dönme kuvvetini (tork) üretmek için etkileşen manyetik alanları üretir.
Belirli bir mıknatıs telinin, özellikle de yalıtım malzemesinin seçimi kritiktir ve motorun çalışma sıcaklığı, gerekli voltaj derecesi, dayanacağı mekanik gerilmeler ve kimyasallara veya neme maruz kalma gibi çeşitli faktörlere bağlıdır. Gelişmiş yalıtım teknolojileri, motorun verimliliğine, güvenilirliğine ve ömrüne önemli ölçüde katkıda bulunur.
İngilizce olarak elektrik motorlarında kullanılan tel türünün daha ayrıntılı bir açıklaması istiyorsunuz. İşte genişletilmiş bir açıklama:
Elektrik motorlarında kullanılan özel tel, esas olarak sıklıkla sarma teli veya emaye tel olarak da adlandırılan mıknatıs teli olarak bilinir. Bu tip tel, elektrik enerjisini mekanik harekete dönüştürmekten sorumlu manyetik alanları üreten bobinleri oluşturduğu için herhangi bir elektrik motorunun çalışması için kesinlikle temeldir.
Temel özelliklerini ve neden bu kadar önemli olduğunu parçalayalım:
İletken Malzeme: Öncelikle Bakır (alüminyum ile alternatif olarak)
Bakır: Ezici bir çoğunlukla, mıknatıs teli son derece saf, tavlanmış bakırdan yapılır. Bakır, olağanüstü elektrik iletkenliği için seçilir, yani akım akışına çok düşük direnç sunar. Bu, enerji kaybını ısı (I²R kayıpları) olarak en aza indirerek motoru daha verimli hale getirir. Sünekliği (ince kablolara çekilme yeteneği) ve dövülebilirlik (bobinlere oluşma yeteneği) de temel avantajlardır.
Alüminyum: Daha az yaygın olsa da, bazı uygulamalarda, özellikle daha büyük motorlarda ve transformatörlerde, öncelikle maliyet tasarrufu ve ağırlık azaltma için alüminyum mıknatıs teli kullanılır. Bununla birlikte, alüminyum bakırdan daha düşük iletkenliğe sahiptir, yani aynı elektrik direncini elde etmek için daha büyük bir kesitsel alüminyum tel alanı gereklidir. Alüminyum ayrıca oksidasyon nedeniyle bağlantılarda zorluklar sunar.
Yalıtım: Önemli ince katman
Mıknatıs telini gerçekten tanımlayan şey budur. Nispeten kalın bir plastik veya kauçuk kılıfı olan düzenli yalıtımlı telin (ev kabloları gibi) aksine, mıknatıs tel, doğrudan iletkene uygulanan çok ince, ancak inanılmaz derecede sert, yalıtım tabakasına sahiptir. Bu "emaye" kaplama vitreus bir emaye (seramik gibi) değil, özel bir polimer filmidir.
Yalıtımın amacı: Yalıtım, sıkıca paketlenmiş motor sargıları içinde bitişik tel dönüşleri arasında kısa devreleri önlemek için hayati öneme sahiptir. Bu yalıtım olmadan, elektrik akımı istenen yolu atlayarak verimsizliğe, aşırı ısınmaya ve motor arızasına yol açar.
Yaygın yalıtım malzemeleri: Kullanılan polimerler, spesifik termal, mekanik ve kimyasal özellikler için tasarlanmıştır. Ortak türler şunları içerir:
Polivinil resmi (formvar): İyi yapışma ve esneklik için bilinen daha yaşlı ancak hala kullanılan bir yalıtım.
Polyester/polyester-imit: İyi termal ve mekanik özellikler nedeniyle yaygın olarak kullanılır.
Poliamid-imit (PAI): Özellikle daha yüksek sıcaklıklarda, artmış aşınma direnci ve kimyasal direnç için polyester veya polyester-imit üzerinde bir üst kat olarak kullanılır.
Poliimid (ML): Mükemmel yüksek sıcaklık direnci sunar, bu da havacılık ve yüksek performanslı motorlar gibi zorlu uygulamalara uygun hale getirir.
Yapı Kalınlığı: Yalıtım, yalıtım tabakasının kalınlığına atıfta bulunan farklı "yapılar" (örn. Tek, ağır/çift, üçlü) olarak gelir. Daha kalın yapılar daha iyi dielektrik mukavemet (yalıtım özelliği) sağlar, ancak bakır doldurma faktörünü (belirli bir hacimde daha az bakır) azaltır.
Termal Sınıf: Yalıtımlar, bozulmadan dayanabilecekleri maksimum sürekli çalışma sıcaklığını gösteren bir "termal sınıf" ile derecelendirilir. Ortak sınıflar arasında 130 ° C (Sınıf B), 155 ° C (Sınıf F), 180 ° C (Sınıf H) ve 200 ° C (Sınıf N) bulunur. Operasyon sırasında önemli ısı üreten motorlar için daha yüksek termal sınıflar gereklidir.
Tel şekiller: Turun ötesinde
Yuvarlak tel: Bu, motor sargıların çoğunda kullanılan en yaygın formdur.
Dikdörtgen/kare/şerit tel: "Dolgu faktörünü" en üst düzeye çıkarmanın (belirli bir alana paketlenmiş bakır miktarı) kritiktir veya daha iyi termal dağılım için mıknatıs teli dikdörtgen, kare veya düz "şerit" kesitlerde sağlanabilir. Bu, daha yoğun sarma desenlerine izin verir.
Bir motorda nasıl çalışır:
Elektrik motorları manyetik alanların etkileşimine güvenir. Mıknatıs teli, manyetik bir çekirdek (genellikle lamine çelik) etrafındaki bobinlere sarılır. Elektrik akımı bu bobinlerden aktığında, elektromanyetik bir alan oluşturur.
Kesin sarma paterni ve dönüş sayısı, manyetik alanın mukavemetini ve özelliklerini belirleyen, motorun hızını, torkunu ve verimliliğini belirleyen kritik tasarım parametreleridir.
İnce yalıtım, binlerce telin kısa devre yapmadan birbirine yakın bir şekilde paketlenmesini sağlar ve güçlü ve kompakt manyetik alanların oluşturulmasını sağlar.
Mıknatıs teli, elektrik motorlarının zorlu gereksinimlerini karşılamak için özel olarak tasarlanmış oldukça tasarlanmış bir üründür. Bir yüksek iletkenlik iletkeni (genellikle bakır) ve ince, sağlam bir polimer yalıtım kombinasyonu, elektrik enerjisinin elektrik motoru çalışmasının arkasındaki temel prensip olan manyetik enerjiye verimli bir şekilde dönüştürülmesini sağlar. .
