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エネルギー効率の高いモーター製造において、銅はどのような役割を果たしますか?

新しい自動車技術の開発に関して言えば、銅はモーターの効率を向上させるために不可欠であり、標準的な誘導モーターは、巻線のより多くの銅、より高いグレードのスチールコア、改善されたベアリングと絶縁、および改善された冷却ファン設計によって効率を大幅に改善する必要があります。より高いモーター効率の探求は、誘導モーターを超えた新しいモーター技術と設計につながり、銅はこれらの新しい技術の焦点となりました.

永久磁石モーター
永久磁石同期モータ (PMSM) は、産業用モータの駆動にますます適用されています。永久磁石モーター技術は、ローター要素を希土類アルミニウム棒から製造された強力な永久磁石に置き換えました。永久磁石は、表面実装と内部実装に分けられます。永久磁石モーターの固定子は、従来の銅巻きモーターに非常に似ています。モーターのローターはユニークで、永久磁石がローター シートまたはロッドの表面に埋め込まれています。永久磁石モーターは、同様の定格の AC 誘導モーターよりも銅の使用量が少なくなりますが、それでも効率のために銅に依存しています。

永久磁石モーターの利点: 優れたトルク速度曲線、優れた動的応答、高効率と信頼性、低メンテナンス、長寿命、低ノイズ、高速能力、高トルク/体積比または高出力密度.短所: 高コスト、高コスト、可変速ドライブの必要性、希土類材料の持続可能性。

スイッチト リラクタンス モーターの設計では、銅線の数と種類が重要です。コイルの各ターンは入れ子になっており、スイッチト リラクタンス モーターの設計で許容される大きな固定子スロットを埋めるのに役立ちます。銅はコイルの重要な部分です。 、モーターは通常 100% の銅で巻かれています。これは、アルミニウムなどの代替材料よりもはるかに抵抗が低いです。低巻線抵抗は、直接的に少ない廃熱に変換されるため、エネルギー効率が向上し、モーターの動作温度を下げるのに有利です。
必要に応じて、スイッチド リラクタンス モーターは、テザーのような銅線またはリッツ線で作られたコイルを使用します。コイルは、テザーのような長方形に撚られた多くの小さな銅線でできています.このタイプの導体を使用すると、導体を転置することができ、それによって電流がコイルの外側に移動する原因となる表皮効果を減らすことができます.導体、導体の抵抗を効果的に増加させます。

スイッチドリラクタンス モーターの利点: 特に広い負荷範囲での高効率、高トルクと高速、優れた定出力速度範囲機能、高信頼性と長寿命、シンプルで堅牢な構造、高出力密度。
短所: リップル トルク、高振動定格、可変速ドライブの必要性、騒音、永久磁石モーターよりわずかに低いピーク効率。
銅ローターモーター
銅ローター モーター技術の革新は、従来のダイカスト アルミニウム ローター設計では対応できない、低電圧モーター市場におけるより高いエネルギー効率への要求から生じています。従来のアルミニウム製ローターの設計は、新しい用途だけでなく、レトロフィット用途にも重要です。この新しい技術を開発するために、自動車業界はローターを再設計しました。特に、複雑なローター鋳造プロセスの設計と開発が行われました。従来のアルミニウム製ローターと比較した効率の向上設計は、設計と開発への多額の投資を正当化します。ダイカスト アルミニウム技術を使用して、固体銅ローターのダイカストにより、従来の省エネ モーターと比較して、同じサイズのモーターでより高い効率が得られます。

結論
永久磁石、スイッチド リラクタンス、および銅ローター誘導モーター これらのモーター技術はそれぞれ独自の方法で、より効率的で信頼性の高いモーターを製造するために銅設計に依存しています。電子スイッチとその高密度の銅の固定子と回転子、および電流抵抗を低減した冷間運転回転子を備えた銅の回転子モーターはすべて、エネルギー節約の目標を達成し、性能を向上させるためのオプションを提供します。銅、スイッチング技術、および永久磁石の革新的な使用により、今日のモーター設計は、効率とアプリケーション固有の要件を満たすために、さらに多くの方法から選択できます。