Trong những năm gần đây, môi trường toàn cầu đã phải đối mặt với những thách thức nghiêm trọng hơn và việc cải thiện hiệu suất của động cơ và giảm tổn thất động cơ sắp xảy ra. Ngoài ra, với sự phát triển của các công nghệ di động mới, môi trường sử dụng và các yêu cầu về thông số kỹ thuật của động cơ cũng thay đổi, đòi hỏi động cơ nhỏ hơn với công suất đầu ra cao hơn. Để đáp ứng những yêu cầu này, việc tăng tốc độ quay của động cơ đã trở thành một giải pháp, và ngay cả đối với những động cơ nhỏ, công suất đầu ra có thể tăng lên bằng cách tăng tốc độ quay. Tuy nhiên, khi tốc độ tăng, tổn hao sắt của lõi động cơ cũng sẽ tăng mạnh dẫn đến hiệu suất giảm.
Lõi động cơ thường được làm bằng tấm thép điện không định hướng và độ dày tấm tiêu chuẩn là 0,5 mm và 0,35 mm. Vật liệu này được chọn vì tốc độ quay cao của động cơ có liên quan đến tần số cao của từ trường trong lõi sắt và tổn thất sắt của tấm thép điện sẽ tăng lên khi tần số tăng. Nguyên nhân chủ yếu là do tổn thất dòng điện xoáy. Sự mất mát gần đây của Eddy có thể được biểu thị bằng bình phương tần số, mật độ từ thông và độ dày tấm.
Để ngăn chặn sự gia tăng tổn thất sắt do tần số, người ta đã phát triển các tấm thép điện siêu mỏng, có thể làm giảm đáng kể sự gia tăng tổn thất dòng điện xoáy so với tần số trong khi vẫn duy trì mật độ từ thông bão hòa cao và các đặc tính khác của không tấm thép điện định hướng. Được biết, tấm thép điện siêu mỏng được sản xuất bằng cách cán lại các tấm thép điện không định hướng hiện có. Sự phát triển của loại thép tấm điện siêu mỏng này được kỳ vọng sẽ đóng vai trò hiệu quả trong các lĩnh vực như động cơ điện cỡ nhỏ tốc độ cao.
Tuy nhiên, vẫn còn những khó khăn trong việc chế tạo các tấm thép điện siêu mỏng có chiều rộng rộng và làm thế nào để sử dụng hiệu quả các tấm thép điện siêu mỏng để chế tạo lõi động cơ quy mô lớn đang trở thành một vấn đề. Vì lý do này, người ta đã phát triển một lõi cuộn dây dải thép điện cực mỏng gọi là "lõi nhiều lớp vết thương", có thể đạt được mục tiêu là lõi động cơ quy mô lớn ngay cả khi chiều rộng hẹp. Loại lõi sắt này có độ dày tấm chỉ 0,08mm, rất mỏng và có thể chế tạo thành dạng cuộn. Bằng cách tăng số lượng cuộn dây, nó có thể đạt được kích thước lớn hơn so với hướng xuyên tâm.
Nói chung, "lõi quấn" dùng để chỉ lõi được tạo ra bằng cách cuộn một tấm thép điện hiện có, trong khi "lõi nhiều lớp vết thương" dùng để chỉ lõi được tạo ra bằng cách cuộn một dải thép điện siêu mỏng có độ dày tấm mỏng. Loại lõi này duy trì lớp cách điện giữa các lớp bằng cách cuộn một dải thép điện cực mỏng với lớp phủ cách điện.
Hiện nay, mặc dù phương pháp cuộn lõi sắt bằng vật liệu vô định hình mỏng hơn đã được phát triển nhưng hiệu suất cách điện giữa các lớp của lõi sắt không thể được duy trì vì bản thân vật liệu vô định hình không có lớp phủ cách điện. Ngược lại, lõi nhiều lớp được quấn bằng cách sử dụng các dải thép cách điện cực mỏng với lớp phủ cách điện để có thể duy trì lớp cách nhiệt giữa các lớp.
Các nhà nghiên cứu như Wakabayashi Daisuke của Đại học Khoa học và Nghệ thuật Nhật Bản đã nghiên cứu những thay đổi do cấu trúc lõi gây ra bằng cách so sánh cấu trúc của lõi nhiều lớp vết thương và lõi nhiều lớp truyền thống. Đồng thời, bằng cách đánh giá các lõi nhiều lớp được quấn bằng các dải thép điện siêu mỏng có độ dày khác nhau, độ dày tối ưu và điều kiện sản xuất để giảm tổn thất sắt hơn nữa đã được khám phá.
Họ tin rằng lõi nhiều lớp vết thương được làm từ dải thép điện siêu mỏng mới được phát triển có đặc tính từ tính tương đương với lõi nhiều lớp thông thường. Bằng cách tăng số lượng cuộn dây, có thể đạt được kích thước xuyên tâm, góp phần giảm tổn thất và kích thước của máy điện quay tốc độ cao.
GO Thép Điện
Vì vậy, người ta có thể cung cấp lõi sắt với nhiều kích cỡ khác nhau, mở rộng hơn nữa phạm vi sử dụng hiệu quả của tấm thép điện siêu mỏng. Đặc biệt, lõi nhiều lớp có độ dày tấm 0,08mm có thể duy trì đặc tính tổn thất sắt thấp và độ thấm từ cao trong dải tần từ 50Hz đến 1kHz và là vật liệu lõi phù hợp nhất để giảm tổn thất trễ và tổn thất dòng điện xoáy.
Trong dải tần số trên 1kHz, do tổn thất dòng điện xoáy tăng lên nên có thể cân nhắc lựa chọn vật liệu 0.05mm. Các nhà nghiên cứu cho biết họ có kế hoạch xử lý lõi sắt nhiều lớp làm từ các dải thép điện cực mỏng thành hình dạng của stato động cơ để làm rõ hơn các đặc tính của stato và tác dụng của nó đối với các ứng dụng động cơ.
