Проект по эффективному производству электротехнического листового металла для двигателей был запущен в Институте технологии производства и прикладных исследований материалов Фраунгофера (IFAM) в Дрездене. Под руководством Siemens в рамках проекта «EffiBlech» разрабатывается полная цепочка производства и тестирования новых материалов, что должно привести к созданию более эффективных комплектующих.
В рамках проекта «EffiBlech» исследователи совместно с промышленными партнерами разрабатывают тонкие электротехнические листы для электродвигателей, которые будут производиться с помощью процесса трафаретной 3D-печати. Основная задача команды — уменьшить нежелательные вихревые токи, возникающие в электроприводах при преобразовании энергии. «Вихревые токи — это потери, которые приводят к нагреву двигателя и требуют рассеивания. Эти потери могут быть значительно снижены за счет уменьшения толщины листового металла», — сообщает Институт технологии производства и прикладных исследований материалов Фраунгофера, расположенный в Дрездене.
По словам партнеров проекта, используемые в настоящее время электротехнические листы обычно производятся в сложных многоступенчатых процессах формовки и термообработки, а затем перерабатываются в пакеты листов ротора или статора. «Из-за этапов процесса прокатки и штамповки минимальная обрабатываемая толщина ограничена и в стандартном исполнении составляет от 0,2 до 0,65 мм. Это означает, что потери на вихревые токи не могут быть уменьшены еще больше. Кроме того, до 50 % обрезков материала происходит при формировании слоев электротехнических листов. Следовательно, приходится перерабатывать значительную часть неиспользованного дорогостоящего материала», — отмечает IFAM Фраунгофера.
Поэтому в рамках «EffiBlech» рассматриваются такие темы, как производство пасты, процессы трафаретной печати и термическая обработка, чтобы иметь возможность производить более тонкие листы. Также оптимизируется обработка и изоляция в штабеле листов и разрабатывается система контроля для обеспечения высокого качества при производстве опытных образцов, близких к серийным, говорится в сообщении.
В качестве конкретного примера возможной экономии институт приводит мягкие магнитные компоненты в асинхронных двигателях. «Здесь потери в сердечнике могут быть снижены на 10 %, а материальные затраты в производстве — на 20 %. Различные меры, такие как полная автоматизация процесса трафаретной печати и увеличение полезной площади растра, повышают производительность всего процесса. Таким образом, выбросы CO2 при производстве асинхронных двигателей могут быть снижены примерно на 20 %, а в листовой упаковке — даже на 40 %».
Помимо IFAM Фраунгофера и Siemens, в проекте также участвуют кафедра автоматизации производства и производственных систем Университета Фридриха-Александра в Эрлангене-Нюрнберге и компании EKRA Automatisierungs GmbH, MUT Advanced Heating GmbH и Optonic GmbH. Министерство экономики финансирует проект в рамках 7-й программы энергетических исследований.
Источник: https://www.electrive.net/2021/09/23/forschung-an-duenneren-elektroblechen-fuer-e-motoren/