Silicone: Vật liệu tối ưu cho động cơ điện

Sức mạnh của Xe điện

Bên cạnh pin kéo và bộ phận điện tử công suất, động cơ điện là một trong những thành phần chính của xe điện. Trong quá trình hoạt động, xe điện có thể tạo ra nhiệt độ cao tới 200 °C, tạo ra những thách thức mới cho các vật liệu được sử dụng. Silicones là một lựa chọn hợp hoàn hảo: chúng chịu được ứng suất cơ học và nhiệt, do đó giảm thiểu rủi ro hỏng hóc khi hoạt động.

Trong xe thông thường, mô-men xoắn cần thiết được cung cấp bởi động cơ đốt trong. Trong xe điện, các nhà sản xuất ô tô đang sử dụng động cơ ba pha thay thế. Những động cơ này đạt được hiệu suất cao, mặc dù kích thước nhỏ gọn và trọng lượng nhẹ. Đây gần như luôn là những cái gọi là rôto nội bộ: nằm trên trục, rôto quay bên trong stator, được thiết kế như một thân rỗng. Stator (nghĩa là phần cố định) được cố định vào vỏ động cơ, trong khi rotor được lắp đặt sao cho quay bên trong vỏ. Vỏ thường được làm mát chủ động.

Xem thêm: Giải pháp tản nhiệt hiệu quả với silicon

Khám phá bên trong động cơ điện

Các sản phẩm silicone được sử dụng ở đây được hiển thị bằng màu xanh lam.

Cách hoạt động của động cơ điện

Các thành phần chính của stator là lõi hoặc cốt thép nhiều lớp - một chồng các tấm sắt đục lỗ hình nhẫn với viền bên trong có rãnh - và một hệ thống cuộn dây có các vòng nằm trong các rãnh. Những cuộn dây này, được gọi là vòng đệm trong công nghệ động cơ, được cung cấp dòng điện ba pha. Chúng được thiết kế để dòng điện ba pha tạo ra một trường từ có hướng thay đổi liên tục trong stator - trường từ quay quanh trục của nó. Các nam châm vĩnh cửu của rotor tạo ra một trường từ vĩnh cửu, theo sau trường quay của stator để rotor và trục động cơ cũng quay. Tốc độ được xác định bởi tần số và lượng mô-men xoắn bởi biên độ của dòng điện ba pha.

Hairpins tăng tốc độ sản xuất

Các vòng đệm có thể được thiết kế theo nhiều cách khác nhau. Phương pháp truyền thống là cuộn dây bằng dây đồng tròn - một phương pháp sản xuất phức tạp. Xu hướng hiện tại đang chuyển sang công nghệ hairpin, bao gồm việc tạo cuộn dây từ các đoạn dây đồng mỏng có mặt cắt ngang hình chữ nhật. Các đoạn được uốn cong thành hình kẹp tóc và được lắp vào các rãnh được tạo ra cho mục đích này trong lõi nhiều lớp, sau đó được liên kết theo một mô hình nhất định bằng cách hàn. Công nghệ hairpin phù hợp cho việc tạo ra sản xuất nhanh chóng, quy mô công nghiệp.

Tản nhiệt là chìa khóa

Trong quá trình hoạt động, nhiệt được tạo ra trong các vòng đệm và lõi nhiều lớp của stator. Nhiệt lượng tạo ra cần được tản ra vì nhiều lý do: một là, lớp men tráng được sử dụng để phủ các vòng đệm stator cần được bảo vệ khỏi lão hóa do nhiệt. Thứ hai, động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu chứa các vật liệu từ tính được làm từ kim loại đất hiếm có thể mất từ ​​tính ở nhiệt độ trên 130 °C. Ngoài ra, nhiệt lượng tỏa ra từ động cơ điện có thể dễ dàng được sử dụng ở những nơi khác, chẳng hạn như để sưởi ấm khoang hành khách và kính chắn gió. Điều này không chỉ bảo vệ pin mà còn cho phép phạm vi lái dài hơn, đặc biệt là vào mùa đông.

Xem thêm: Silicones - Giải pháp bảo vệ thiết bị điện tử thông minh

Giải pháp Silicone để Tối ưu Hóa Hoạt động của Động cơ Điện

Các nhà sản xuất động cơ điện hiện đang nghiên cứu các khái niệm tản nhiệt khác nhau. Hiện vẫn chưa rõ ràng khái niệm nào sẽ chiếm ưu thế. Tuy nhiên, rõ ràng rằng các sản phẩm silicone dẫn nhiệt có thể đóng một vai trò quan trọng. Các thử nghiệm đang được tiến hành để xác định xem liệu nhiệt lượng có thể được truyền dọc theo các kẹp tóc bằng đồng đến bộ tản nhiệt thông qua vật liệu encapsulant silicone dẫn nhiệt hay không.

Việc sử dụng chất lỏng silicone chịu nhiệt để chủ động làm mát các thành phần truyền động điện hiện đang được thảo luận. So với các hỗn hợp nước/glycol thông thường được sử dụng để làm mát động cơ đốt trong hiện đại, chất lỏng silicone không cháy, ổn định về mặt hóa học, chẳng hạn như sản phẩm silicone cao cấp POWERSIL® Fluid TR 50, đã được sử dụng lâu dài để làm mát máy biến áp, có ưu điểm là không dẫn điện. Chúng cũng vẫn chảy ở nhiệt độ xuống đến -50 °C. Do đó, sự làm mát tối ưu sẽ được đảm bảo ngay cả trong khi khởi động lạnh vào mùa đông khắc nghiệt ở vùng Bắc Âu.

Các sản phẩm silicon cao cấp có thể tối ưu hóa chức năng của động cơ điện tử. Các sản phẩm silicone đều lý tưởng để tẩm các cuộn dây điện của động cơ và máy phát điện. Chúng có thể được sử dụng để cung cấp các đặc tính kỵ nước cho các vật liệu xốp và làm chất kết dính cho các vật liệu composite được làm từ các chất độn sợi, vải, vật liệu gia cường dệt hoặc không dệt. Các sản phẩm đặc biệt này có độ nhớt thấp ở 60 °C nên có thể dễ dàng nhỏ vào khoảng cách giữa các kẹp tóc và lớp ép. Là phiên bản dẫn nhiệt, sản phẩm silicon cao cấp bổ sung thêm độ dẫn nhiệt 1,1 W/mK.

CÔNG TY TNHH SX & TM TKV HÀ NỘI - SẢN XUẤT & GIA CÔNG SILICONE CHẤT LƯỢNG CAO

Địa chỉ: Số 1, ngõ 19, phố Lương Khánh Thiện, quận Hoàng Mai, thành phố Hà Nội

Hotline: 0966851499 - 0889914599

Email: tkvhanoi@gmail.com

Website: Silicones.vn