Поговорим об основном материале сердечников статора и ротора электродвигателя: листы кремниевой стали
2026-06-17
В традиционных асинхронных двигателях и синхронных двигателях с постоянными магнитами статорный и роторный сердечники изготавливаются из листов кремниевой стали.
Основой листов кремниевой стали является сталь с добавлением кремния в количестве от 1,0 % до 4,5 %. Листы кремниевой стали обладают высокой магнитной проницаемостью, что позволяет магнитному полю беспрепятственно проходить через них и создавать мощный крутящий момент.
Причина, по которой вместо цельного куска кремниевой стали используют слои тонких листов, заключается в необходимости подавления вредного воздействия «вихревых токов».
Согласно закону электромагнитной индукции, когда проводник находится в изменяющемся магнитном поле, внутри него возникают вихреобразные индукционные токи — это и есть вихревые токи. Если изготовить сердечник двигателя из цельного куска кремниевой стали, вихревые токи будут протекать по нему и, сталкиваясь с сопротивлением, будут выделять тепло. Сопротивление цельного куска металла очень мало, что приводит к образованию чрезвычайно сильных вихревых токов и выделению огромного количества тепла. Это приводит к нагреву сердечника до нескольких сотен градусов за очень короткое время, что непосредственно вызывает сгорание изоляции обмотки и приводит к выходу двигателя из строя.
Благодаря использованию листов кремниевой стали, между которыми имеется изоляционный слой, крупные вихревые токи, которые изначально могли бы «беспрепятственно» протекать через цельный кусок материала, теперь разделяются изоляционным слоем на бесчисленное количество «микроскопических вихревых токов», способных протекать только внутри небольшого листа кремниевой стали. Вихревые потери пропорциональны квадрату толщины листа кремниевой стали. То есть, если уменьшить толщину пластин из кремниевой стали до 1/10 от первоначальной, вихревые потери можно снизить до 1/100 от первоначального значения.
Каждая пластина из кремниевой стали обычно изготавливается методом штамповки, после чего их укладывают в стопку, формируя сердечник. Если речь идет о сердечнике ротора, его обычно надевают на вал в горячем состоянии, а если о сердечнике статора — вдавливают в корпус.
