Essendo il cuore dell'industria moderna, i pacchi laminari dello statore e del rotore del motore sono componenti chiave indispensabili nella sua struttura interna. Sebbene siano entrambe parti importanti del motore, esistono differenze significative nella struttura, nella funzione e nel processo di produzione. Il ruolo principale del pacco dello statore è generare un campo magnetico. Il principio di funzionamento più basilare dello statore e del rotore è generare movimento rotatorio: quando l'energia elettrica viene applicata al motore, si crea un campo magnetico nello statore, che poi fa ruotare il rotore. I motori elettrici sono utilizzati in una varietà di applicazioni e i nuclei laminati sono essenziali.
In particolare, per applicazioni come le affettatrici, i pacchi lamellari statore con dimensioni specifiche, come i 40 mm, sono fondamentali per garantire l'efficienza e l'affidabilità del motore. Questi pacchi sono solitamente costituiti da più fogli di acciaio al silicio impilati insieme per formare un insieme cilindrico, al cui interno sono presenti delle fessure per l'inserimento delle bobine di avvolgimento.
Materiali e Proprietà dei Lamierini Magnetici
I lamierini normalmente impiegati sono isolati, gli uni dagli altri, con un isolamento a base di vernice dello spessore dell'ordine dei centesimi di mm per diminuire le perdite per correnti parassite. Un isolamento più modesto è garantito comunque dalla ossidazione naturale, eventualmente migliorata con opportuno trattamento termico.
Nei piccoli motori, per i quali rientrano molti dei motori per affettatrici, si può utilizzare lamiera al carbonio caratterizzata da facile lavorabilità, cifra di perdita piuttosto elevata ma non critica agli effetti del riscaldamento dato l'elevato rapporto superficie/volume del pacco, e alta permeabilità per ottenere elevate induzioni con deboli intensità di corrente magnetizzante. Nelle macchine di media e grande potenza (superiore a 10÷15 kW) si utilizza lamiera legata con percentuale di silicio del 3% - 4%, caratterizzata da bassa cifra di perdita, normalmente 1.7, 2.3 o 3.6 W/kg, al fine di ridurre le perdite nel ferro che in queste macchine influenzano in misura determinante il riscaldamento.
Esistono inoltre in commercio lamierini al silicio a bassa cifra di perdita (1.3-1.5-1.8 W/kg), che trovano impiego nei motori di maggiore potenza e in applicazioni speciali quali, ad esempio, i motori ad alta frequenza. La cifra di perdita esprime la perdita che si verifica per effetto dell'isteresi e delle correnti parassite in 1 kg di lamierino sottoposto a magnetizzazione alternata sinusoidale con frequenza 50 Hz e con valore massimo di induzione di 1.0 Wb/m2. Gli stack di laminazione sono spesso realizzati anche con materiali in nichel-ferro o cobalto-ferro per ottimizzare i costi e la resistenza all'usura, sebbene l'acciaio elettrico rimanga il materiale più comune.
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Processi Produttivi e l'Importanza della Precisione
Le premesse per ottenere un buon pacco lamellare sono la qualità della tranciatura, in termini di precisione ed assenza di bave, e la qualità del materiale che si esprime nella sua tranciabilità. Il processo tecnologico migliore è la "tranciatura a passo" realizzata in un'unica soluzione, con presse di elevata potenza e con stampi a passaggio particolarmente precisi e costruiti in acciai speciali quali il widia.
Per motori di potenza oltre i 50 kW o per motori prodotti in serie limitate, il ciclo produttivo prevede la formazione di dischi e la punzonatura delle cave di statore con taglio del disco rotore e successiva punzonatura dello stesso su punzonatrici veloci automatizzate. I lamierini vengono poi impilati in pacchi con il processo di impaccatura il cui parametro critico è la pressione unitaria che deve avere un valore sufficientemente elevato (40-50 kg/cm2 fino a 200 kg/cm2 dai tipi più piccoli ai più grandi) per evitare vibrazioni dei lamierini con conseguente elevata rumorosità, tuttavia, non eccessiva per non aumentare le perdite nel ferro dovute alle bave.
Una volta scelta la lega, le laminazioni vengono tagliate al laser, scanalate o punzonate a seconda del volume per garantire la precisione. Un dispositivo di impilamento viene utilizzato per trattenere i lamierini, che vengono poi impilati all'altezza corretta con una tolleranza di +/- 1 strato. I perni del calibro di precisione allineano ciascuna pila con una precisione fino a +/- 0,02 mm. Materiali in cobalto, ferro nichel e acciaio al silicio possono avere laminazioni sottili fino a 0,05 mm; questa dimensione è importante perché gli strati più sottili hanno una migliore resistenza alle perdite di correnti parassite.
Linea automatica di imballaggio per profili metallici a L
Sfide nella Progettazione e Assemblaggio dei Pacchi Lamellari
Occorre tenere presente che queste macchine, a causa del loro piccolo traferro, sono molto sensibili alla diminuzione del campo magnetico sotto le cave e quindi all'aumento fittizio del traferro provocato da una eccessiva apertura della cava con conseguente aumento della corrente di magnetizzazione. Le macchine elettriche comprendono dei circuiti magnetici realizzati (per il rotore o lo statore di un motore elettrico, ad esempio) con struttura lamellare, ossia costituiti da una pluralità di lamierini o piastre metalliche sottili di fogge e dimensioni differenti in funzione delle specifiche esigenze di caratteristiche magnetiche desiderate, tra loro sovrapposti e vincolati a definire un cosiddetto "pacco lamellare".
Tali "pacchi lamellari" sono realizzati/assemblati andando a sovrapporre i singoli lamierini a contatto diretto uno rispetto all'altro senza la presenza di spazi intermedi di aria tra un lamierino e l’altro. Questi spazi possono generare il cosiddetto "effetto molla", il quale è causa di un peggioramento delle proprietà elettriche, influisce sulle caratteristiche sia dimensionali che meccaniche della macchina elettrica e, in particolare, causa l’insorgere di rumore che è un importante e sostanziale inconveniente.
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Metodi di Assemblaggio: Tradizionali e Innovativi
Tradizionalmente, la realizzazione dei pacchi lamellari avviene per sovrapposizione e connessione dei singoli lamierini che sono ottenuti, ad esempio, a partire da stampi di tranciatura o a mezzo di un taglio laser. Detti lamierini possono essere connessi tra loro a mezzo di parti di accoppiamento o aggancio denominate "graffe", ottenute per deformazione dei lamierini stessi in posizioni specificatamente scelte. In alternativa, i lamierini possono essere impaccati e vincolati tra loro a mezzo di bugne formate sulla superficie, oppure utilizzando delle saldature, chiodature o ancora a mezzo di colla.
Tuttavia, questi metodi tradizionali, pur se efficaci, presentano alcuni inconvenienti. Il pacco lamellare, quando realizzato utilizzando mezzi di assemblaggio del tipo bugne, può presentare piccole/micro fessurazioni tra i lamierini a causa di una non perfetta aderenza, che causa rumore e riduzione della quantità di materiale magnetico nel pacco. Graffe, saldature e chiodature possono, inoltre, causare indesiderati cortocircuiti tra i lamierini, peggiorando le caratteristiche elettriche dei motori. Ulteriori inconvenienti includono l'accumulo di residui di lavorazione nelle fenditure, che può portare ad usura prematura e l'insorgere di rumore e vibrazioni. L’utilizzo di saldatura, in particolare, può comportare l’insorgere di cortocircuiti che determinano un decadimento delle performances del pacco lamellare.
L'Innovazione per un Assemblaggio Ottimale
Lo scopo delle più recenti innovazioni è ovviare agli inconvenienti sopra riportati, fornendo un metodo per l'assemblaggio di pacchi lamellari per uso elettrico atto a realizzare un ottimale impaccamento dei lamierini. Questo mira a evitare la presenza di fessurazioni (piccole o micro fessurazioni) tra i singoli lamierini a contatto e, conseguentemente, scongiurare l'insorgenza di vibrazioni, rumore e cortocircuiti. Un ulteriore obiettivo è fornire un metodo che consenta di assemblare pacchi lamellari caratterizzati da elevata rigidità meccanica e da un fattore di impaccamento (stacking factor) maggiorato rispetto a quello ottenibile con i procedimenti a mezzo di bugne.
Tale procedimento per l'assemblaggio di pacchi laminari è anche volto a preservare l'integrità dei denti di statore durante la fase di inserimento del filo di rame e a rendere il pacco meccanicamente più resistente. L'obiettivo finale è mettere a disposizione un metodo per la realizzazione ed assemblaggio di pacchi lamellari che garantisca un elevato valore di resistenza ed affidabilità nel tempo, consentendo al contempo l’operazione di assemblaggio in modo rapido ed economico.
Secondo un metodo innovativo, l’assemblaggio di pacchi lamellari comprende lamierini magnetici con pluralità di aperture sagomate passanti formate in corrispondenza di un bordo periferico esterno o di un bordo di almeno un’apertura passante dei lamierini stessi. I lamierini vengono sovrapposti o impaccati uno sull’altro per un utilizzo in macchine elettriche (motori, generatori, trasformatori, contatori, bobine di accensione e similari). Il metodo include le fasi di tranciatura, assemblaggio/impaccamento tramite sovrapposizione e applicazione di un mezzo di assemblaggio per solidarizzare i lamierini.
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Diverse forme di realizzazione illustrano come i singoli lamierini che compongono il pacco lamellare siano ottenuti per tranciatura e poi sovrapposti e pressati in modo tale che essi possano aderire l'uno rispetto all'altro. Esempi di configurazione del pacco lamellare innovativo includono lamierini con tasche, come quelle che, una volta sovrapposte, definiscono una nicchia longitudinalmente sviluppata lungo l'altezza del pacco, servendo da sede per un mezzo di assemblaggio. Altre configurazioni prevedono lamierini con aperture o fori passanti che, una volta allineati, formano un canale longitudinale. Queste soluzioni mirano a migliorare l'adesione e la rigidità del pacco, contribuendo a un migliore comportamento della macchina elettrica, garantendo pacchi statore di diverse taglie, assemblati, lavorati e/o torniti per garantire tolleranze ristrette, che possono essere incollati o saldati, anche a cava inclinata, interi o a settori, completi di tiranti e testate pressapacco.
Applicazioni nelle Affettatrici e Soluzioni su Misura
La tecnologia all'avanguardia è cruciale, specialmente quando si tratta di ottenere "BASSA POTENZA PER ALTE PRECISIONI". Gli impianti moderni sono dotati di sorgenti laser fibra personalizzate con un diametro del fascio ben inferiore a quello dei più tradizionali impianti generici per la lavorazione della lamiera. Un fascio laser così sottile permette di ottenere particolari molto complessi con estrema accuratezza e precisione. L'azienda Youyou garantisce un rigoroso controllo di qualità dalle materie prime alle laminazioni pronte all'uso, e offre la possibilità di realizzare prototipi per l'approvazione del cliente prima della produzione in serie.
Il pacco lamellare statore di 40 mm è una dimensione comune per motori di affettatrici e altri piccoli elettrodomestici. Siamo in grado di progettare e produrre una gamma di pacchi di laminazione di statore e rotore di alta qualità per motori elettrici, compresi stampaggio, progettazione e fabbricazione di stampi e impilamento. Grazie alla nostra esperienza nei componenti dei motori, possiamo fornire soluzioni personalizzate che soddisfano le esigenze specifiche dei nostri clienti, garantendo che i loro motori funzionino in modo efficiente. I nostri stack di laminazione sono un componente integrale anche per generatori nel settore aerospaziale, veicoli per la difesa, dispositivi medici, sistemi di navigazione e altro ancora. Aiutiamo a personalizzare i pacchi di laminazione in base ai materiali specifici o alle restrizioni richieste per l'applicazione.
Esempi di Adattabilità per Affettatrici
Il team di esperti è pronto a supportare i clienti con oltre 20 anni di esperienza, offrendo ricambi e accessori per elettrodomestici, per uso professionale e domestico. Con oltre 12.000 ordini evasi con successo, più di 25.000 articoli sempre disponibili a catalogo e oltre 1.000.000 di prodotti reperibili su richiesta, è possibile trovare la soluzione adatta anche per pacchi lamellari statore da 40 mm. Le spedizioni internazionali verso tutti i paesi abilitati sono garantite, collaborando con fornitori selezionati secondo criteri rigorosi di affidabilità e conformità agli standard internazionali. Ogni articolo commercializzato è selezionato per garantire durata, sicurezza e compatibilità.
Di seguito una panoramica di modelli comuni di motori per affettatrici e la loro adattabilità, evidenziando il pacco lamellare da 40 mm quando specificato:
| Modello Motore / Affettatrice | Adattabilità | Tensione | Dimensioni Pacco (ove specificato) |
|---|---|---|---|
| MOTORE 220V PACCO 40 ESSEDUE MOD.250 | ESSEDUE MOD.250 | 220V | 40 mm |
| SUPPORTO MOTORE IN ALLUMINIO ESSEDUE MOD. | ESSEDUE MOD. | - | - |
| MOTORE 230V MOD.300G NOAW/BERKEL PSL | NOAW MOD. 300G, BERKEL MOD. | 230V | - |
| MOTORE per Affettatrice KOLOSSAL | KOLOSSAL MOD. | - | (Include Griglia Plastica Diam. 90mm) |
| MOTORE 230V MONOFASE PREMIER/FUTURA 360 | BERKEL MOD. | 230V Monofase | - |
| MOTORE RGV MOD. | RGV MOD. | - | - |
| MOTORE 380V per Affettatrice OMEGA | OMEGA MOD. | 380V | - |
| MOTORE 230 V per Affettatrice GENERAL M. | GENERAL M. MOD. | 230V | - |
| FAC MOD. | FAC MOD. | - | - |
Questi esempi dimostrano la varietà di motori e componenti per affettatrici, dove pacchi lamellari, inclusi quelli da 40 mm, giocano un ruolo fondamentale nell'assicurare le performance desiderate.