Ưu điểm của động cơ điện nhôm

Bất chấp cuộc tranh luận gay gắt về đồng và nhôm, vẫn có những nhà sản xuất động cơ sử dụng dây nhôm trong các động cơ nhỏ hơn của họ. Đây là một lợi ích rất lớn cho nhà sản xuất vì nó làm giảm chi phí sản xuất.

Thách thức là kết nối đúng cách các đầu của dây nhôm để đảm bảo độ dẫn điện. Để làm như vậy, họ sử dụng các đầu nối uốn xuyên áp suất cao.

Giá thấp

So với thép, nhôm rẻ hơn rất nhiều. Nó cũng có tính dẫn nhiệt và dẫn điện vượt trội. Điều này có nghĩa là nó có thể tản nhiệt nhanh hơn và hiệu quả hơn. Kết quả là, nó làm giảm tổn thất động cơ và tăng hiệu suất. Hơn nữa, nó có mật độ thấp hơn và dễ đúc hơn.

Vì những lý do này, không có gì ngạc nhiên khi ngày càng có nhiều công ty chuyển sang động cơ điện nhôm . Xu hướng này thậm chí còn rõ ràng hơn trong ngành công nghiệp ô tô, nơi nhôm đã trở thành một vật liệu quan trọng. Chẳng hạn, Nemak đã giành được hợp đồng sản xuất các bộ phận vỏ pin bằng nhôm trị giá tới 830 triệu USD.

Thân động cơ bằng nhôm không thông gió được bao kín hoàn toàn thích hợp cho các tình huống có bụi bẩn và ẩm ướt. Nó cũng an toàn cho môi trường có chứa khí Nhóm B (hydro, butadien, propylen oxit và etylen oxit) và bụi than. Tuy nhiên, nó không tạo thành một khung kín gió và cần quạt làm mát. Loại động cơ này phải được đặt trong vỏ bọc chống cháy nổ được UL phê chuẩn.

chống ăn mòn

Mặc dù nhôm là một kim loại phản ứng, nhưng nó có đặc tính chống ăn mòn tốt do hình thành một lớp màng oxit bảo vệ trên bề mặt của nó. Lớp này cứng và dính chặt vào kim loại, vì vậy bất kỳ vết trầy xước do tai nạn nào cũng sẽ tự động được sửa chữa.

Lớp phủ này có thể được áp dụng thông qua sơn tĩnh điện, một quy trình tĩnh điện trong đó bột nhôm tích điện âm được lắng đọng trên bề mặt của thân động cơ bằng nhôm. Lớp phủ sau đó được xử lý bằng nhiệt. Quá trình này thân thiện với môi trường và tạo ra một lớp phủ cứng, bền, chống nước và chống ăn mòn.

Các hợp kim nhôm-đồng được sử dụng trong động cơ điện có khả năng chống ăn mòn rất tốt. Tuy nhiên, chúng không thể được sử dụng trong môi trường dễ nổ. Các hợp kim này có chứa đồng, dễ cháy và do đó không được chấp nhận trong vỏ bọc chống cháy nổ. Ngoài ra, các hợp kim này có thể gây ra tia lửa nếu chúng được cọ xát với các kim loại khác. Đây không phải là vấn đề trong sử dụng bình thường, nhưng nó có thể là vấn đề khi cố gắng hàn các cuộn dây.

Cường độ cao

Sử dụng nhôm trong thiết kế động cơ có thể giúp tiết kiệm chi phí đáng kể. Trọng lượng nhẹ của nhôm có nghĩa là cần ít bu-lông cố định hơn, tiết kiệm vật liệu và thời gian lắp ráp. Độ dẻo của nó cũng cho phép các kỹ sư tận dụng nhiều không gian bên trong động cơ hơn, tăng hiệu suất và công suất đầu ra.

Kết cấu dây điện từ của động cơ cũng là một cơ hội để tăng hiệu suất. Trong khi đồng là vật liệu dây từ tiêu chuẩn, nhôm là một chất thay thế có sẵn trên thị trường. Tuy nhiên, do nhôm có độ dẫn điện thấp hơn nên cần có đường kính dây lớn hơn để đạt được cùng công suất đầu ra.

May mắn thay, các kỹ thuật sản xuất mới như Tạo hình bằng áp suất chất lỏng tiên tiến có thể gia cố có chọn lọc các khu vực của bộ phận bằng một trong những vật liệu hiệu suất này, giúp giảm đường kính của dây và cải thiện độ dẫn điện của dây. Cách tiếp cận này có thể đặc biệt hữu ích đối với xe điện, nơi chi phí sản xuất pin cao thúc đẩy việc theo đuổi các chiến lược giảm trọng lượng. Những cách tiếp cận này có thể giúp cân bằng mối quan hệ nghịch đảo giữa độ bền cơ học và độ dẫn điện vốn đã cản trở vật liệu dây điện từ từ lâu.

Nhẹ

Nhôm là vật liệu nhẹ, giúp động cơ điện lắp vào xe dễ dàng hơn. Điều này cho phép trọng tâm thấp hơn và do đó tiết kiệm nhiên liệu hơn.

Ngoài ra, nhôm có thể chịu được các điều kiện môi trường khắc nghiệt. Điều này làm cho nó trở thành một lựa chọn tốt để sử dụng trong các động cơ tiếp xúc với bụi bẩn và ẩm ướt. Wellste cung cấp nhiều loại vỏ động cơ bằng nhôm, bao gồm cả thân động cơ bằng nhôm chống cháy nổ.

Khi nhu cầu về xe điện tăng lên, các công ty sản xuất các bộ phận bằng nhôm đang có sự tăng trưởng mạnh mẽ trong hoạt động kinh doanh của họ. Điều này bao gồm Nemak của Mexico, Linamar của Canada và Constellium có trụ sở tại Pháp. Ví dụ: Linamar đang đầu tư vào sản xuất khay pin cho xe điện, có thể chiếm 20% doanh số bán hàng của hãng vào năm 2023. Điều này là do nhiều quy trình tương tự được sử dụng cho ô tô chạy bằng ICE truyền thống có thể được tái sử dụng để sản xuất xe điện. các thành phần. Điều này sẽ giảm cả thời gian và chi phí sản xuất xe điện.