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¿Qué papel juega el cobre en la fabricación de motores energéticamente eficientes?

Cuando se trata de desarrollar nuevas tecnologías automotrices, el cobre es esencial para mejorar la eficiencia del motor, y los motores de inducción estándar requieren mejoras significativas en la eficiencia a través de más cobre en sus devanados, núcleos de acero de mayor calidad, cojinetes y aislamiento mejorados y un diseño mejorado del ventilador de enfriamiento. la búsqueda de una mayor eficiencia de los motores condujo a nuevas tecnologías y diseños de motores que iban más allá de los motores de inducción, el cobre se convirtió en el foco de estas nuevas tecnologías.

Motor de imanes permanentes
El motor síncrono de imanes permanentes (PMSM) se ha aplicado cada vez más en el accionamiento de motores industriales.La tecnología de motores de imanes permanentes ha reemplazado los elementos del rotor con potentes imanes permanentes fabricados con varillas de aluminio de tierras raras.Los imanes permanentes se dividen en montaje superficial y montaje interno. El estator de un motor de imanes permanentes es muy similar a un motor devanado de cobre tradicional.El rotor del motor es único, con imanes permanentes incrustados en la lámina del rotor o en la superficie de la varilla. Un motor de imanes permanentes utiliza menos cobre que un motor de inducción de CA de clasificación similar, pero aún depende del cobre para su eficiencia.

Ventajas de los motores de imanes PERMANENTES: excelente curva par-velocidad, excelente respuesta dinámica, alta eficiencia y confiabilidad, bajo mantenimiento, mayor vida útil, bajo nivel de ruido, capacidad de alta velocidad, alta relación par/volumen o alta densidad de potencia. Contras: alto costo, necesidad de variadores de velocidad, sostenibilidad de los materiales de tierras raras.

La cantidad y el tipo de alambre de cobre son importantes en el diseño de un motor de reluctancia conmutada, donde cada vuelta de la bobina se anida para ayudar a llenar las grandes ranuras del estator que permite el diseño del motor de reluctancia conmutada. El cobre es una parte importante de la bobina. , y el motor generalmente está bobinado con 100% cobre, que tiene una resistencia mucho menor que los materiales alternativos como el aluminio. La baja resistencia del bobinado se convierte directamente en menos calor residual, lo que mejora la eficiencia energética y es ventajoso para reducir la temperatura de funcionamiento del motor.
Cuando es necesario, los motores de reluctancia conmutada utilizan una bobina hecha de alambre de cobre tipo atadura o alambre Litz.La bobina está hecha de muchos alambres de cobre más pequeños que se retuercen en un rectángulo similar a una cuerda. Usando este tipo de conductor, es posible transponer el conductor, reduciendo así el efecto de piel, que hace que la corriente migre hacia el exterior del conductor, aumentando efectivamente la resistencia del conductor.

Beneficios del motor de reluctancia conmutada: alta eficiencia, especialmente en un amplio rango de carga, alto par y alta velocidad, excelentes características de rango de velocidad de potencia constante, alta confiabilidad y larga vida útil, construcción simple y robusta, alta densidad de potencia.
Desventajas: Par de ondulación, índice de vibración alto, necesidad de accionamiento de velocidad variable, ruido, eficiencia máxima ligeramente inferior a la de los motores de imán PERMANENTE.
motor de rotor de cobre
La innovación de la tecnología de motores de rotor de cobre surge de la demanda de una mayor eficiencia energética en el mercado de motores de bajo voltaje, que no se puede satisfacer con el diseño tradicional de rotor de aluminio fundido. Los diseños tradicionales de rotores de aluminio son importantes no solo para nuevas aplicaciones sino también para aplicaciones de actualización. Para desarrollar esta nueva tecnología, la industria del motor rediseñó los rotores, particularmente el diseño y desarrollo de procesos complejos de fundición de rotores. El aumento en la eficiencia en comparación con el rotor de aluminio convencional Los diseños justifican la gran inversión en diseño y desarrollo. Utilizando la tecnología de aluminio fundido a presión, la fundición a presión de rotores de cobre sólido produce una mayor eficiencia en motores del mismo tamaño en comparación con los motores tradicionales de ahorro de energía.

conclusión
Motores de imán permanente, de reluctancia conmutada y de inducción de rotor de cobre, cada una de estas tecnologías de motor, a su manera única, se basa en diseños de cobre para producir motores más eficientes y más confiables. Motores de imán permanente con potentes imanes permanentes en sus rotores, motores de reluctancia conmutada con potencia Los interruptores electrónicos y sus estatores y rotores de cobre denso, y los motores de rotor de cobre con rotores de funcionamiento en frío con resistencia de corriente reducida, ofrecen opciones para lograr objetivos de ahorro de energía y mejorar el rendimiento. A través del uso innovador del cobre, la tecnología de conmutación y los imanes permanentes, el motor actual los diseños pueden elegir entre muchas más formas de cumplir con su eficiencia y los requisitos específicos de la aplicación.