การเลือกแกนเหล็กสำหรับมอเตอร์พลังงานใหม่
May 21, 2026
แกนเหล็กเป็นแกนหลักของวงจรแม่เหล็กของมอเตอร์พลังงานใหม่ และการเลือกใช้วัสดุส่งผลโดยตรงต่อความหนาแน่นของกำลังของมอเตอร์ ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน ความน่าเชื่อถือ และต้นทุน ด้วยการพัฒนามอเตอร์พลังงานใหม่ไปสู่ความเร็วสูง ประสิทธิภาพสูง และน้ำหนักเบา การเลือกใช้วัสดุแกนเหล็กจึงมีความสำคัญมากขึ้น
ตัวชี้วัดหลักสำหรับการเลือกวัสดุแกนเหล็กมอเตอร์พลังงานใหม่
ในการเลือกวัสดุแกนเหล็กอย่างสมเหตุสมผล จำเป็นต้องเน้นไปที่ตัวบ่งชี้หลัก 5 ประการเพื่อหลีกเลี่ยงการเลือกแบบตาบอด:
●คุณสมบัติทางแม่เหล็ก: ความหนาแน่นของฟลักซ์แม่เหล็กอิ่มตัว (Bs มากกว่าหรือเท่ากับ 1.4T สำหรับมอเตอร์พลังงานใหม่) การสูญเสียธาตุเหล็ก (P1.0/400 น้อยกว่าหรือเท่ากับ 15W/กก. สำหรับมอเตอร์ประสิทธิภาพสูง-) และการซึมผ่านของแม่เหล็กเป็นแกนหลัก ซึ่งกำหนดประสิทธิภาพการใช้พลังงานของมอเตอร์
●คุณสมบัติทางกล: ความแข็งแรงของผลผลิต (σ มากกว่าหรือเท่ากับ 500MPa สำหรับโรเตอร์ความเร็วสูง-), แฟกเตอร์การซ้อน ( มากกว่าหรือเท่ากับ 97% สำหรับมอเตอร์ที่มีความแม่นยำสูง-) และความสามารถในการเจาะทำให้แน่ใจถึงความเสถียรของมอเตอร์ภายใต้การทำงานที่ความเร็วสูง-
●คุณสมบัติทางไฟฟ้าและความร้อน: ความต้านทานที่สูงขึ้นจะยับยั้งการสูญเสียของกระแสไหลวน และอุณหภูมิของ Curie มากกว่าหรือเท่ากับ 200 องศา เพื่อปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมการทำงานของมอเตอร์พลังงานใหม่
●ความแม่นยำด้านมิติ: ความทนทานต่อความหนาของวัสดุบางพิเศษ-คือน้อยกว่าหรือเท่ากับ ±0.01 มม. และพื้นผิวไม่มีรอยขีดข่วนเพื่อให้มั่นใจถึงความเป็นฉนวนและการซ้อน
●ต้นทุนและความสามารถในการปรับตัวของกระบวนการ: สร้างสมดุลระหว่างประสิทธิภาพและต้นทุน และหลีกเลี่ยงต้นทุนการประมวลผลที่สูงซึ่งเกิดจากลักษณะของวัสดุ (เช่น โลหะผสมอสัณฐานที่เปราะ)
วัสดุแกนเหล็กกระแสหลักสำหรับมอเตอร์พลังงานใหม่
ในปัจจุบัน วัสดุกระแสหลักสำหรับแกนเหล็กของมอเตอร์พลังงานใหม่คือเหล็กซิลิกอนที่ไม่ใช่- โลหะผสมอสัณฐาน และโลหะผสมนาโนคริสตัลไลน์ ซึ่งแต่ละรายการมีลักษณะเฉพาะของตัวเองและสถานการณ์ที่เกี่ยวข้อง:
1)เหล็กซิลิคอนที่ไม่เน้น- (ตัวเลือกที่มีประสิทธิผลด้านต้นทุนหลัก-)
คิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 90% ของตลาด เป็นวัสดุแกนเหล็กที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดสำหรับมอเตอร์พลังงานใหม่ มีคุณสมบัติทางแม่เหล็กและทางกลที่สมดุล กระบวนการปั๊มและซ้อนที่สมบูรณ์ และมีต้นทุนปานกลาง เกรดความแข็งแรงสูง-บางพิเศษ 0.20/0.25 มม. (เช่น B27AHV1500) เป็นตัวเลือกแรกสำหรับมอเตอร์ประสิทธิภาพสูง- ในขณะที่เกรด 0.30/0.35 มม. เหมาะสำหรับรุ่นที่ราคา-มีความละเอียดอ่อน มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในรถยนต์นั่งส่วนบุคคล{14}}ที่ผลิตจำนวนมาก ยานพาหนะเพื่อการพาณิชย์ และมอเตอร์พลังงานใหม่ทั่วไป
2)โลหะผสมอสัณฐาน (ตัวเลือกพรีเมี่ยมการสูญเสียต่ำพิเศษ)
เกิดจากการทำความเย็นที่รวดเร็วเป็นพิเศษ- ทำให้มีการสูญเสียธาตุเหล็กต่ำมาก (1/5-1/10 ของเหล็กซิลิกอนทั่วไป) และมีความต้านทานสูง ซึ่งสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของมอเตอร์ได้มากกว่า 98.5% และเพิ่มระยะของยานพาหนะ ข้อเสียคือมีความแข็งและเปราะ มีค่าใช้จ่ายด้านวัสดุและการประมวลผลสูง เหมาะสำหรับ-รถยนต์โดยสารระดับไฮเอนด์ รถยนต์ไฟฟ้าที่หรูหรา และมอเตอร์ประสิทธิภาพสูง
3)โลหะผสมนาโนคริสตัลไลน์ (ความถี่สูงที่เกิดขึ้นใหม่-ความถี่ต่ำ-ทางเลือกที่สูญเสีย)
อบอ่อนจากโลหะผสมอสัณฐาน มีความต้านทานสูงเป็นพิเศษ-และมีการสูญเสียธาตุเหล็กต่ำที่ความถี่สูง (1-10kHz) โดยมีเสถียรภาพอุณหภูมิที่ดี ข้อเสียคือความหนาแน่นของฟลักซ์แม่เหล็กที่มีความอิ่มตัวต่ำ (ประมาณ 1.2T) และมีต้นทุนสูง เหมาะสำหรับ-มอเตอร์เสริมความถี่สูง -เครื่องชาร์จบนบอร์ด (OBC) และมอเตอร์ความเร็วสูงขนาดเล็ก
สถานการณ์-โดยพิจารณาจากการเลือกวัสดุแกนเหล็ก
●มอเตอร์ขับเคลื่อนรถยนต์นั่งส่วนบุคคลระดับสูง- (ประสิทธิภาพสูงสุดมากกว่าหรือเท่ากับ 97%, 15,000-20,000 รอบต่อนาที): สูง 0.20/0.25 มม.-ความแข็งแรงต่ำ-เหล็กซิลิกอนที่ไม่สูญเสีย- รุ่นพรีเมี่ยมสามารถใช้สเตเตอร์โลหะผสมอสัณฐาน + โรเตอร์เหล็กซิลิกอนความแข็งแรงสูง
●มอเตอร์สำหรับยานยนต์เพื่อการพาณิชย์/ลอจิสติกส์: เหล็กกล้าซิลิคอนขนาดกลาง-ไม่เน้น-เกรดสูง 0.30/0.35 มม. ช่วยรักษาสมดุลระหว่างต้นทุนและความน่าเชื่อถือ
●มอเตอร์เสริมความเร็วสูง- (มากกว่าหรือเท่ากับ 20,000 รอบต่อนาที): เหล็กกล้าซิลิคอนสูง-บางพิเศษ- 0.20 มม. หรือโลหะผสมนาโนคริสตัลไลน์
●มอเตอร์ขนาดเล็ก-กำลังต่ำ: เหล็กกล้าซิลิกอนทั่วไปที่ไม่เน้น- ขนาด 0.35/0.50 มม. ซึ่งเน้นที่การควบคุมต้นทุน
เคล็ดลับสำคัญสำหรับการควบคุมต้นทุนและกระบวนการ
1 การเพิ่มประสิทธิภาพความหนา: 0.25 มม. คือความสมดุลที่เหมาะสมของการสูญเสีย ความแข็งแรง และต้นทุน
② การเคลือบฉนวน: เลือกการเคลือบแบบออร์แกนิกสำหรับรุ่นทั่วไป และการเคลือบคอมโพสิตอนินทรีย์สำหรับรุ่นความเร็วสูง-
3 การจัดเกรดวัสดุ: ใช้วัสดุเกรดสูง-สำหรับสเตเตอร์ และวัสดุเกรดกลาง-สำหรับโรเตอร์เพื่อลดต้นทุน
บทสรุป
การเลือกวัสดุแกนเหล็กของมอเตอร์พลังงานใหม่ควรเป็นไปตามหลักการของ "การจับคู่สถานการณ์ ความสมดุลของตัวบ่งชี้ และต้นทุน-การเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน" เหล็กซิลิคอนที่ไม่เน้น-เป็นตัวเลือกแรกสำหรับการผลิตจำนวนมาก ในขณะที่โลหะผสมอสัณฐานและโลหะผสมนาโนคริสตัลไลน์เหมาะสำหรับสถานการณ์-ปลายทางและความเร็วสูง- ในการเลือกจริง จำเป็นต้องตรวจสอบประสิทธิภาพของวัสดุผ่านการทดสอบตัวอย่างเพื่อให้แน่ใจถึงการทำงานที่เชื่อถือได้ในระยะยาว-ของมอเตอร์
