تصنيف وقابلية التكيف للأسلاك المغناطيسية للملفات المحركات الكهربائية

بناءً على الاختلافات في المواد العازلة والهيكل، يمكن تقسيم الأسلاك المغناطيسية للملفات الحركية إلى ثلاث فئات رئيسية: الأسلاك المطلية بالمينا، والأسلاك المغلفة، والأسلاك المعزولة غير العضوية. يتميز كل نوع من المنتجات بخصائصه الهيكلية الفريدة وسيناريوهات التطبيق، والتي تغطي معًا المتطلبات المتنوعة للمحركات التي تتراوح من المحركات الصغيرة إلى المحركات الخاصة واسعة النطاق.

الأسلاك المطلية بالمينا هي الاختيار السائد للمحركات الصغيرة والمتوسطة الحجم. تتميز بهيكل أساسي من موصل معدني + طبقة مينا عضوية، موصلاتها مصنوعة بشكل أساسي من النحاس أو الألومنيوم. يتم ربط طبقة المينا العضوية بإحكام بسطح الموصل من خلال عمليات مثل الطلاء والخبز لتشكيل طبقة واقية عازلة. الميزة الأبرز لها هي الطبقة العازلة الرقيقة، والتي يمكنها تحقيق أقصى استفادة من المساحة الداخلية في ملفات المحرك، مع وصول عامل مساحة اللف إلى 50%-60%. وفي الوقت نفسه، فهي سهلة المعالجة ومناسبة للإنتاج بكميات كبيرة بواسطة معدات اللف الأوتوماتيكية، مما يجعلها السلك المغناطيسي المفضل لمعظم المحركات الصغيرة والمتوسطة الحجم.

تعتبر الأسلاك الملفوفة هي الخيار الأساسي للمحركات ذات الجهد العالي وتلك المستخدمة في السيناريوهات المقاومة للحرارة. يكمن الاختلاف الرئيسي بين الأسلاك المغلفة والأسلاك المطلية بالمينا في أن الطبقة العازلة تتكون من لف الألياف أو الأفلام بدلاً من طلاء المينا. على الرغم من أن الطبقة العازلة الخاصة بها أكثر سمكًا نسبيًا، إلا أنها توفر قوة عزل أعلى، ومقاومة فائقة للجهد العالي، وفئات مقاومة للحرارة أعلى بشكل عام من الأسلاك المطلية بالمينا، والتي يمكن أن تلبي متطلبات التشغيل الصارمة للمعدات مثل المحركات ذات الجهد العالي والمولدات الكبيرة. تشمل الأنواع الشائعة من الأسلاك المغلفة الأسلاك المغلفة بالألياف الزجاجية والأسلاك المغلفة بشريط الميكا. تستخدم الأسلاك المغلفة بالألياف الزجاجية الألياف الزجاجية كمواد تغليف ويتم تشريبها بالورنيش العازل، مما يمنحها مقاومة ممتازة للحرارة وصلابة ميكانيكية، وهي مناسبة للمحركات المتوسطة والعالية الجهد أقل من 10 كيلو فولت. تأخذ الأسلاك المغلفة بشريط الميكا الميكا باعتبارها المادة العازلة الأساسية؛ تتميز الميكا بمقاومة رائعة للجهد العالي ودرجات الحرارة العالية. مع مواد لاصقة مختلفة، يمكن تكييفها مع التوربينات البخارية ذات الجهد العالي، والمحركات المتزامنة الكبيرة التي تزيد عن 10 كيلو فولت، وما إلى ذلك. يمكن لبعض الأسلاك المغلفة بشريط الميكا المتطورة أن تلبي متطلبات مقاومة الحرارة للفئة H وما فوق.

تعتبر الأسلاك المعزولة غير العضوية الحل الحصري لملفات المحركات المطبقة في البيئات القاسية الخاصة. إنها تعتمد مواد غير عضوية مثل السيراميك، أفلام الأكسيد، ونيتريد الألومنيوم كطبقة عازلة. بالمقارنة مع الأسلاك العضوية المعزولة، فإن أكبر ميزة لها تكمن في المقاومة الممتازة لدرجة الحرارة العالية، ومقاومة الإشعاع، ومقاومة التآكل الكيميائي، مما يتيح التشغيل المستقر في البيئات القاسية التي لا تستطيع المواد العازلة العضوية التقليدية تحملها. ولذلك، فهي الاختيار المخصص للمحركات في مجالات خاصة مثل الفضاء الجوي والصناعة النووية والتدفئة ذات درجات الحرارة العالية. يمكن للأسلاك المعزولة بالسيراميك أن تتحمل درجات حرارة تصل إلى أكثر من 500 درجة مئوية؛ حتى في البيئات المؤكسدة ذات درجة الحرارة العالية، لن يتدهور أداء عزلها بشكل كبير، مما يجعلها مناسبة للمحركات الداعمة للمحركات الهوائية والمحركات المستخدمة في أفران التسخين ذات درجة الحرارة العالية. تشكل أسلاك الألمنيوم المكونة من طبقة أكسيد طبقة أكسيد كثيفة على سطح موصل الألومنيوم كطبقة عازلة، وتجمع بين خصائص الوزن الخفيف ومقاومة درجات الحرارة العالية، وغالبًا ما تستخدم في المحركات الصغيرة الخاصة. تتمتع الأسلاك المعزولة بنتريد الألومنيوم، على أساس مقاومة درجات الحرارة العالية، أيضًا بموصلية حرارية ممتازة، والتي يمكنها تبديد الحرارة المتولدة بسرعة أثناء تشغيل المحرك، مما يجعلها مناسبة للمحركات الخاصة ذات كثافة الطاقة العالية.