Wissenschaftler treiben den Schneidprozess für Stahlbleche voran, die in Elektromotoren verwendet werden

Elektroband: Starke Magnetfelder durch scharfe Werkzeuge.

In einem Elektroantrieb werden magnetische Felder erzeugt, um elektrische Energie in Bewegungsenergie umzuwandeln. Ebenso besitzen Elektrobleche den entscheidenden Faktor für den Wirkungsgrad des Elektromotors.

Die Art und Weise, wie diese Stahlbleche verarbeitet werden, ist eigentlich die Technische Universität München (TUM). Wissenschaftler sind sogar zu dem Schluss gekommen, dass die Verwendung stumpfer Schneidgeräte die attraktiven Eigenschaften der Stahlbleche vollständig zerstört.

Aktuelle Rückmeldungen zur Elektro-Vielseitigkeit konzentrieren sich größtenteils auf lange Batterieladezeiten und mangelnde Reichweite. Analysten versuchen, die Effizienz elektrischer Antriebe zu steigern, mit dem Ziel, den Energiebedarf von Elektrofahrzeugen zu senken.

Dazu gehören eine Vielzahl einzelner Segmente, insbesondere Elektrobleche: Diese Bleche sind notwendig, da in ihnen die attraktiven Felder entstehen, die den Motor mit attraktiven und unangenehmen Kräften bewegen.

Abhängig vom Motorplan müssen zahlreiche Lücken in die Stahlbleche geschnitten werden, um beispielsweise Kupferschleifen in den Motor einzubauen. Jedes Stahlblech wird ausschließlich in einer Presse „gestanzt“, wobei eine Richtlinie verwendet wird, die nicht von einer Öffnungsstanze zu unterscheiden ist.

Um sicherzustellen, dass die vorgegebenen Geometrien in den Stahlblechen hergestellt werden, werden außergewöhnliche Schneidgeräte eingesetzt. Schließlich werden die Stahlbleche mit einem bestimmten Endziel zusammengefügt, um die begehrte Form einzurahmen.

Während die Wissenschaftler das Verfahren vorführten, stellten sie fest, dass die Schärfe der verwendeten Schneidgeräte einen äußerst bemerkenswerten Einfluss auf die attraktiven Eigenschaften der Stahlbleche hat. Die Wirkung lässt sich mit der Wirkung einer Schere vergleichen, die nach einiger Zeit stumpf wird: Mehr Vitalität wird erwartet, wenn man mit der Schere Papier schneidet.

Projektleiter Hannes Weiss sagte: „Wir wollten untersuchen, wie sich die Herstellung der Elektrobleche durch Stanzen auf deren magnetische Eigenschaften auswirkt. Beim Stanzen führen verschlissene Schneidkanten zu höheren Spannungen in den Stahlblechen selbst – das Material wird gebogen und ist dadurch einer erhöhten mechanischen Belastung ausgesetzt.“ Spannung. Die resultierende Spannung hat großen Einfluss auf die magnetischen Eigenschaften. In manchen Fällen ist sogar die vierfache Menge an Strom erforderlich, um den gleichen Magnetisierungsgrad zu erreichen.“

Ein weiterer Faktor hat ebenfalls einen bemerkenswerten Einfluss, nämlich die Trennung zwischen den Schnittkanten, die als Schnittspielraum bezeichnet wird. Im Folgenden lässt sich der Vorgang am Beispiel einer Schere beschreiben: Wenn sich die Schraube löst, die die Scherenschneiden zusammenhält, wird der Abstand zwischen den scharfen Kanten zu groß und das Papier gerät beim Schneiden in Konflikt. Scharfe Schnittkanten und ein wenig Schnittspielraum sind ideal, um die besten attraktiven Eigenschaften und damit einen außergewöhnlichen Leistungsstand zu erzielen.

Darüber hinaus, erklärten die Wissenschaftler, „müssen auch wirtschaftliche Faktoren berücksichtigt werden. Wenn die Schneidwerkzeuge und deren Wartung zusätzliche Kosten verursachen, steigt auch der Endpreis der produzierten Elektroantriebe.“

Weiss sagte: „Die Verarbeitung von Elektroblechen ist nicht nur im Zusammenhang mit Elektromotoren ein wichtiges Thema. Die Bleche werden auch in Transformatoren verwendet, beispielsweise in Ladegeräten für Mobiltelefone und Computer-Netzteilen. Die Forscher wollen sich auch auf die Verarbeitungsmethoden konzentrieren.“ Auch in diesem Zusammenhang. Wenn man bedenkt, wie viele Transformatoren im Einsatz sind, kann schon eine kleine Effizienzsteigerung viel Energie einsparen.“

PUBLIKATIONEN:

Weiss, HA et al.: Verlustreduzierung durch Optimierung der Stanzparameter für verschiedene nichtkornorientierte Elektrostahlsorten. Konferenz über elektrische Maschinen und Antriebe (IEMDC), 2017 IEEE International, 2017; DOI: 10.1109/IEMDC.2017.8002188

Weiss, HA et al.: Einfluss von Scherschnittparametern auf die elektromagnetischen Eigenschaften nichtorientierter Elektrobleche. Journal of Magnetism and Magnetic Materials Band 421, 2016, 250-259; DOI: 10.1016/j.jmmm.2016.08.002