ข้อดีของมอเตอร์ไฟฟ้าอะลูมิเนียม

แม้จะมีการถกเถียงกันระหว่างทองแดงกับอลูมิเนียม แต่ก็มีผู้ผลิตมอเตอร์ที่ใช้ลวดอลูมิเนียมในมอเตอร์ขนาดเล็ก นี่เป็นประโยชน์อย่างมากต่อผู้ผลิตเนื่องจากช่วยลดต้นทุนการผลิต

ความท้าทายอยู่ที่การต่อปลายลวดอะลูมิเนียมให้ถูกต้องเพื่อให้แน่ใจว่ามีการนำไฟฟ้า ในการทำเช่นนั้น พวกเขาใช้หัวต่อแบบย้ำเจาะแรงดันสูง

ราคาถูก

เมื่อเทียบกับเหล็กแล้ว อะลูมิเนียมมีราคาถูกกว่ามาก นอกจากนี้ยังมีการนำความร้อนและไฟฟ้าที่เหนือกว่า ซึ่งหมายความว่าสามารถกระจายความร้อนได้เร็วและมีประสิทธิภาพมากขึ้น เป็นผลให้ลดการสูญเสียมอเตอร์และเพิ่มประสิทธิภาพ นอกจากนี้ยังมีความหนาแน่นต่ำกว่าและง่ายต่อการหล่อ

ด้วยเหตุผลเหล่านี้ จึงไม่น่าแปลกใจที่มีบริษัทจำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ ที่เปลี่ยนไปใช้ มอเตอร์ไฟฟ้าอลูมิเนียม . แนวโน้มดังกล่าวชัดเจนยิ่งขึ้นในอุตสาหกรรมยานยนต์ ซึ่งอะลูมิเนียมได้กลายเป็นวัสดุสำคัญ ตัวอย่างเช่น Nemak ได้รับสัญญาให้ผลิตส่วนประกอบตัวเรือนแบตเตอรี่อะลูมิเนียมมูลค่าสูงถึง 830 ล้านดอลลาร์

ตัวมอเตอร์อะลูมิเนียมที่ปิดสนิทไม่ระบายอากาศเหมาะสำหรับสถานการณ์ที่มีสิ่งสกปรกและความชื้น นอกจากนี้ยังปลอดภัยสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีก๊าซกลุ่ม B (ไฮโดรเจน บิวทาไดอีน โพรพิลีนออกไซด์ และเอทิลีนออกไซด์) และฝุ่นถ่านหิน อย่างไรก็ตาม มันไม่ได้สร้างเฟรมที่ปิดสนิทและต้องการพัดลมระบายความร้อน ควรวางมอเตอร์ประเภทนี้ไว้ในตู้ป้องกันการระเบิดที่ได้รับการรับรองจาก UL

ทนต่อการกัดกร่อน

แม้ว่าอลูมิเนียมจะเป็นโลหะที่ทำปฏิกิริยาได้ แต่ก็มีคุณสมบัติทนต่อการกัดกร่อนได้ดีเนื่องจากการก่อตัวของฟิล์มออกไซด์ป้องกันบนพื้นผิว ชั้นนี้แข็งและยึดติดกับโลหะ ดังนั้นรอยถลอกจากอุบัติเหตุจะได้รับการซ่อมแซมโดยอัตโนมัติ

การเคลือบนี้สามารถใช้ได้ผ่านการเคลือบผง ซึ่งเป็นกระบวนการไฟฟ้าสถิตที่ผงอะลูมิเนียมที่มีประจุลบจะสะสมอยู่บนพื้นผิวของตัวมอเตอร์อะลูมิเนียม จากนั้นเคลือบด้วยความร้อน กระบวนการนี้เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและผลิตสารเคลือบที่แข็งและทนทานซึ่งกันน้ำและทนต่อการกัดกร่อน

โลหะผสมอะลูมิเนียม-ทองแดงที่ใช้ในมอเตอร์ไฟฟ้ามีความทนทานต่อการกัดกร่อนดีมาก อย่างไรก็ตามไม่สามารถใช้ในบรรยากาศที่ระเบิดได้ โลหะผสมเหล่านี้ประกอบด้วยทองแดงซึ่งติดไฟได้ ดังนั้นจึงไม่เป็นที่ยอมรับในเปลือกหุ้มป้องกันการระเบิด นอกจากนี้ โลหะผสมเหล่านี้ยังสามารถทำให้เกิดประกายไฟได้หากนำไปถูกับโลหะอื่น นี่ไม่ใช่ปัญหาในการใช้งานปกติ แต่อาจเป็นปัญหาเมื่อพยายามบัดกรีขดลวด

ความแข็งแรงสูง

การใช้อะลูมิเนียมในการออกแบบมอเตอร์สามารถช่วยประหยัดต้นทุนได้อย่างมาก น้ำหนักเบาของอะลูมิเนียมหมายความว่าต้องใช้สลักเกลียวน้อยลง ช่วยประหยัดวัสดุและเวลาในการประกอบ ความเหนียวยังช่วยให้วิศวกรใช้พื้นที่ภายในมอเตอร์ได้มากขึ้น เพิ่มประสิทธิภาพและกำลังขับ

โครงสร้างลวดแม่เหล็กของมอเตอร์ยังเป็นโอกาสในการเพิ่มประสิทธิภาพอีกด้วย ในขณะที่ทองแดงเป็นวัสดุลวดแม่เหล็กมาตรฐาน อะลูมิเนียมเป็นทางเลือกที่มีจำหน่ายในท้องตลาด อย่างไรก็ตาม เนื่องจากอะลูมิเนียมมีค่าการนำไฟฟ้าต่ำ จึงต้องใช้เส้นผ่านศูนย์กลางลวดที่ใหญ่ขึ้นเพื่อให้ได้กำลังไฟฟ้าที่เท่ากัน

โชคดีที่เทคนิคการผลิตใหม่ๆ เช่น การขึ้นรูปด้วยแรงดันของเหลวขั้นสูงสามารถเลือกเสริมความแข็งแกร่งให้กับพื้นที่ของส่วนประกอบด้วยหนึ่งในวัสดุที่มีประสิทธิภาพเหล่านี้ ลดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวดและปรับปรุงการนำไฟฟ้า แนวทางนี้อาจมีประโยชน์อย่างยิ่งในรถยนต์ไฟฟ้าที่ต้นทุนการผลิตแบตเตอรี่สูงเป็นแรงจูงใจในการแสวงหากลยุทธ์การลดน้ำหนัก วิธีการเหล่านี้สามารถช่วยรักษาสมดุลของความสัมพันธ์ผกผันระหว่างความแข็งแรงเชิงกลและการนำไฟฟ้าที่ก่อกวนวัสดุลวดแม่เหล็กเป็นเวลานาน

น้ำหนักเบา

อะลูมิเนียมเป็นวัสดุที่มีน้ำหนักเบา ทำให้ติดตั้งมอเตอร์ไฟฟ้าภายในรถยนต์ได้ง่ายขึ้น ซึ่งช่วยให้จุดศูนย์ถ่วงต่ำลง และทำให้ประหยัดน้ำมันมากขึ้น

นอกจากนี้ อะลูมิเนียมยังสามารถทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรงได้ ทำให้เป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับใช้ในมอเตอร์ที่ต้องสัมผัสกับสิ่งสกปรกและความชื้น Wellste นำเสนอโครงมอเตอร์อะลูมิเนียมหลายประเภท รวมถึงโครงมอเตอร์อะลูมิเนียมป้องกันการระเบิด

เนื่องจากความต้องการรถยนต์ไฟฟ้าเติบโตขึ้น บริษัทที่ผลิตชิ้นส่วนอะลูมิเนียมก็กำลังประสบกับการเติบโตอย่างแข็งแกร่งในธุรกิจของตน ซึ่งรวมถึง Nemak ของเม็กซิโก Linamar ของแคนาดา และ Constellium ในฝรั่งเศส ตัวอย่างเช่น Linamar กำลังลงทุนเพื่อผลิตถาดใส่แบตเตอรี่สำหรับ EV ซึ่งอาจคิดเป็น 20% ของปริมาณการขายภายในปี 2023 เนื่องจากกระบวนการเดียวกันจำนวนมากที่ใช้กับรถยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วย ICE แบบดั้งเดิมสามารถนำกลับมาใช้ใหม่เพื่อผลิต EV ส่วนประกอบ ซึ่งจะช่วยลดทั้งเวลาและต้นทุนในการผลิตรถยนต์ไฟฟ้า