به عنوان جزء اساسی سیستم های صنعتی مدرن، عملکرد موتور الکتریکی نه تنها به تکنیک های طراحی و تولید بلکه به طور فزاینده ای به پیشرفت در فن آوری مواد بستگی دارد.با افزایش تقاضای جهانی برای کارایی بالا، موتورهای سبک وزن و با دوام، نوآوری در مواد موتور به عنوان یک محرک حیاتی برای تحول تکنولوژیکی ظاهر شده است.
روند اصلی نوآوری های مواد:
مواد مغناطیسی با عملکرد بالا
مغناطیس های نئودیمیوم- آهن- بورون (NdFeB) به دلیل خواص مغناطیسی برتر خود به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند. اخیراً، برای مقابله با چالش هایی مانند از آهن مغناطیسی شدن حرارتی و کمبود منابع،تحقیقات بر توسعه ترکیبات NdFeB مقاوم در برابر دمای بالا و جایگزین های بدون زمین های نادر متمرکز شده است، از جمله داروهای سنگینی از زمین های نادر (به عنوان مثال، دیسپروسیوم، تربیوم) و ترکیبات مغناطیسی جدید.
فولاد الکتریکی کم ضرر
هسته های موتور به طور فزاینده ای از ورق های فولادی سیلیکونی بسیار نازک، چگالی فلوکس مغناطیسی بالا و کم ضرر استفاده می کنند.فولاد الکتریکی درجه بالا (NOES) و فولاد الکتریکی دانه ای (GOES) به طور قابل توجهی از دست دادن انرژی را کاهش می دهد و کارایی سیستم را افزایش می دهد، به خصوص در وسایل نقلیه الکتریکی و موتورهای صنعتی برتر.
کامپوزیت های سبک و قوی
برای بهبود تراکم قدرت و کاهش وزن کل موتور، کامپوزیت های فیبر کربن و پلاستیک های مهندسی پیشرفته در پشتیبانی های روتور، سپر های پایینی و سازه های مسکن استفاده می شود.اين مواد نسبت قدرت به وزن بالاتري دارند، امکان عملکرد بهتر و صرفه جویی در انرژی.
مواد عایق پیشرفته
موتورهای مدرن که در شرایط فرکانس بالا و ولتاژ بالا کار می کنند، نیاز به عایق بندی برتر دارند. نوآوری در مواد عایق بندی مبتنی بر پلیمر، پوشش های نانوکامپوزیت،و فيلم هاي انعطاف پذير مقاوم در برابر گرما، قدرت ديالکتريک و طول عمر موتور را افزایش مي دهند..
تاثیر بر صنعت
پیشرفت های تکنولوژی مواد به طور همزمان ویژگی های موتورهای حیاتی مانند کاهش اندازه، کاهش وزن، کارایی و دوام را پیشرفت می کنند. بخش هایی مانند وسایل نقلیه الکتریکی،انرژی بادی، و ماشین آلات CNC پیشرفته در حال حاضر از موتورهای نسل بعدی استفاده می کنند که توسط این نوآوری ها تقویت می شوند تا مزیت رقابتی را به دست آورند.
در آینده، ادغام شیوه های تولید سبز، مواد بازیافتی،و قابلیت های عملکردی شدید منجر به ظهور محصولات موتورهای جدید می شود که باعث تغییر جهانی به سمت توسعه صنعتی هوشمند و کم کربن می شود..
به عنوان جزء اساسی سیستم های صنعتی مدرن، عملکرد موتور الکتریکی نه تنها به تکنیک های طراحی و تولید بلکه به طور فزاینده ای به پیشرفت در فن آوری مواد بستگی دارد.با افزایش تقاضای جهانی برای کارایی بالا، موتورهای سبک وزن و با دوام، نوآوری در مواد موتور به عنوان یک محرک حیاتی برای تحول تکنولوژیکی ظاهر شده است.
روند اصلی نوآوری های مواد:
مواد مغناطیسی با عملکرد بالا
مغناطیس های نئودیمیوم- آهن- بورون (NdFeB) به دلیل خواص مغناطیسی برتر خود به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند. اخیراً، برای مقابله با چالش هایی مانند از آهن مغناطیسی شدن حرارتی و کمبود منابع،تحقیقات بر توسعه ترکیبات NdFeB مقاوم در برابر دمای بالا و جایگزین های بدون زمین های نادر متمرکز شده است، از جمله داروهای سنگینی از زمین های نادر (به عنوان مثال، دیسپروسیوم، تربیوم) و ترکیبات مغناطیسی جدید.
فولاد الکتریکی کم ضرر
هسته های موتور به طور فزاینده ای از ورق های فولادی سیلیکونی بسیار نازک، چگالی فلوکس مغناطیسی بالا و کم ضرر استفاده می کنند.فولاد الکتریکی درجه بالا (NOES) و فولاد الکتریکی دانه ای (GOES) به طور قابل توجهی از دست دادن انرژی را کاهش می دهد و کارایی سیستم را افزایش می دهد، به خصوص در وسایل نقلیه الکتریکی و موتورهای صنعتی برتر.
کامپوزیت های سبک و قوی
برای بهبود تراکم قدرت و کاهش وزن کل موتور، کامپوزیت های فیبر کربن و پلاستیک های مهندسی پیشرفته در پشتیبانی های روتور، سپر های پایینی و سازه های مسکن استفاده می شود.اين مواد نسبت قدرت به وزن بالاتري دارند، امکان عملکرد بهتر و صرفه جویی در انرژی.
مواد عایق پیشرفته
موتورهای مدرن که در شرایط فرکانس بالا و ولتاژ بالا کار می کنند، نیاز به عایق بندی برتر دارند. نوآوری در مواد عایق بندی مبتنی بر پلیمر، پوشش های نانوکامپوزیت،و فيلم هاي انعطاف پذير مقاوم در برابر گرما، قدرت ديالکتريک و طول عمر موتور را افزایش مي دهند..
تاثیر بر صنعت
پیشرفت های تکنولوژی مواد به طور همزمان ویژگی های موتورهای حیاتی مانند کاهش اندازه، کاهش وزن، کارایی و دوام را پیشرفت می کنند. بخش هایی مانند وسایل نقلیه الکتریکی،انرژی بادی، و ماشین آلات CNC پیشرفته در حال حاضر از موتورهای نسل بعدی استفاده می کنند که توسط این نوآوری ها تقویت می شوند تا مزیت رقابتی را به دست آورند.
در آینده، ادغام شیوه های تولید سبز، مواد بازیافتی،و قابلیت های عملکردی شدید منجر به ظهور محصولات موتورهای جدید می شود که باعث تغییر جهانی به سمت توسعه صنعتی هوشمند و کم کربن می شود..