انتخاب سیم لاکی مناسب برای سیم پیچ الکتروموتور

انتخاب سیم لاکی مناسب برای سیم پیچ های موتور: راهنمای جامع انتخاب

بخش عمده‌ای از ماشین‌آلاتی که در صنعت امروز به آن‌ها وابسته‌ایم، با موتورهای الکتریکی کار می‌کنند. دامنه کاربرد این موتورها از موتورهای کمپرسور در سیستم‌های تهویه مطبوع (HVAC) تا سیستم‌های انتقال قدرت در خودروهای برقی گسترده است. سیم‌های لاکی (سیم‌های مسی با روکش عایق) که در سیم‌پیچی موتور به کار می‌روند، جزء اصلی و بنیادین موتورهای الکتریکی محسوب می‌شوند. برای آنکه انتقال عملکرد تجهیزات نیرو از کارایی، قابلیت اطمینان و دوام بالایی برخوردار باشد، انتخاب سیم لاکی به صورت حرفه ای و دقیق ضروری است.

این مقاله به موضوع انتخاب سیم لاکی برای تولید کنندگان و تعمیرکاران الکتروموتورها می پردازد.

سیم لاکی سیم‌پیچی موتور چیست؟

سیم لاکی (که سیم مغناطیسی (magnet wire) یا سیم‌پیچی نیز نامیده می‌شود) یک هادی مسی یا آلومینیومی است که با لایه بسیار نازکی از عایق پلیمری پوشانده شده؛ این پوشش با استفاده از فرآیندهای پیشرفته کاتافورز (الکتروفورز) بر روی سیم اعمال می‌شود. سپس این سیم مسی یا آلومینیومیِ دارای روکش لاک، به صورت کلاف‌هایی در استاتور یا روتور موتور پیچیده می‌شود تا برای تولید نیروی الکترومغناطیسی جهت به حرکت درآوردن یک دستگاه مکانیکی مورد استفاده قرار گیرد.

از نظر برقی سیم لاکی از سیم های برق معمولی متفاوت هستند. آنها به گونه ای ساخته شده اند که بوبین پیچی خیلی فشرده را امکان پذیر کنند. از یک حلقه بوبین به حلقه بعدی آنها هیچ گونه جداسازی برقی ندارند. این امر مستلزم برقراری تعادلی ظریف در هنگام تولید سیم است. عایق لاکی روی سیم باید به قدری نازک باشد که عمده شیار موتور با مس پر شود، اما باید همچنان قادر به تاب‌آوری در برابر تمامی نوسانات و شرایط متغیرِ حاکم بر مراحل سیم‌پیچی و در نهایت، بهره‌برداری باشد.

تفاوت اصلی سیم لاکی با سیم مسی معمولی

سیم معمولی دارای یک پوشش ضخیم PVC یا لاستیکی (چند میلی‌متر ضخامت) است. سیم سیم‌پیچ موتور با عایق پلیمری لعاب‌دار، عموماً پوششی نازک‌تر از یک تار مو دارد.این امر منجر به چگالی سیم‌پیچ بسیار بالاتر می‌شود که به نوبه خود بر قدرت و راندمان موتور تأثیر می‌گذارد.

در سطح بین‌المللی، انتظار می‌رود حجم ارزش صنعت سیم لاکی تا سال 2030 از بیش از 30 میلیارد دلار آمریکا فراتر رود، زیرا تقاضا برای وسایل نقلیه الکتریکی، اتوماسیون صنعتی و انرژی‌های تجدیدپذیر که از موتورهای با سیم پیچ راندمان بالا استفاده می‌کنند، همچنان رو به رشد است.

انواع سیم لاکی برای سیم پیچی الکتروموتور

همه سیم‌های لاکی سیم‌پیچی موتور یکسان نیستند. بسته به دمای موتور، شرایط کاربرد و الزامات مکانیکی، انتخاب سیم لاکی مناسب را انجام می دهیم. دسته‌بندی‌های اصلی به شرح زیر است:

سیم لاکی مسی با روکش پلی استر (کلاس 130 / کلاس 155)

سیم پلی‌استر (PEW) رکن اصلی صنعت ما در زمینه موتورهای با کاربرد عمومی محسوب می‌شود. شاخص دمایی این سیم (بین ۱۳۰ تا ۱۵۵ درجه سانتی‌گراد) باعث می‌شود که طیف وسیعی از موتورهای لوازم خانگی، فن‌ها، ترانسفورماتورهای کوچک و کاربردهای متداول تهویه مطبوع (HVAC) در حیطه استفاده از آن قرار گیرند. انتخاب سیم لاکی پلی استر از نظر نسبت هزینه به عملکرد، ویژگی‌های الکتریکی مطلوب و مقاومت قابل‌اطمینان در برابر حلال‌ها، گزینه‌ای ممتاز به شمار می‌آید.

مناسب برای: موتور فن، موتور پمپ، لوازم خانگی، کاربری های صنعتی عمومی (مثلا ماشین های ابزار)

سیم لاکی قابل لحیم کاری پلی استر-نایلون (کلاس 155)

این فرمولاسیون به گونه‌ای طراحی شده است که به دلیل خاصیت لغزندگی سطحی عالی، به عنوان یک لایه پوششی پلی‌آمیدی (نایلونی) بر روی لایه اصلی (لاک پلی‌استر) اعمال شود. این ویژگی امکان سیم‌پیچی ماشینی با سرعت بالا را (مطابق با حق ثبت اختراع ایالات متحده به شماره ۴،۲۰۳،۹۹۷) بدون ایجاد چسبندگی یا درگیری بین لایه‌های سیم فراهم می‌سازد. همچنین، افزودن نایلون موجب مقاومت مطلوب در برابر شوک حرارتی می‌شود. این سیم بدون نیاز به لایه‌برداری شیمیایی به آسانی قابل لحیم‌کاری است که این امر امکان مونتاژ خودکار را میسر می‌سازد.

مناسب برای: سیم پیچی اتوماتیک سرعت بالا، لوازم خانگی، موتورهای کوچک

سیم لاکی پلی استر ایمید (کلاس 180)

سیم لاکی پلی استر ایمید (EIW) شاخص حرارتی را تا ۱۸۰ درجه سانتی‌گراد (کلاس H) افزایش می‌دهد و از این‌رو در موتورهای صنعتی، کمپرسورهای تبرید، ابزارهای برقی و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرد. در جایی که الکتروموتور تحت بارهای سنگین و در سیکل های طولانی مدت کار می کند. آن‌ها از نظر مکانیکی مستحکم بوده و در برابر تخریب هیدرولیتی مقاوم هستند؛ ویژگی‌ای که در شرایط صنعتی مرطوب مورد نیاز است.

حوزه کاربرد: برای موتورهای صنعتی، کمپرسورها و یخچال ها، پمپ ها و ماشین های ابزار

سیم لاکی اورکوت پلی‌آمید-ایمید

استفاده از ترکیب دوگانه شامل لایه‌های پایه پلی‌استر-ایمید (polyesterimide) و یک لایه نهایی از جنس پلی‌آمید-ایمید (PAI)، سیمی با پایداری حرارتی فوق‌العاده (۲۰۰ تا ۲۲۰ درجه سانتی‌گراد)، استحکام مکانیکی عالی و پایداری شیمیایی در برابر مبردها و حلال‌ها به دست می‌دهد. این سیم برای کاربرد در محیط‌های حساس و با عملکرد بالا مناسب است.

مناسب برای: موتورهای صنعتی توان بالا، موتورهای ترکشن ریلی، هوافضا، موتورهای پیشرفته خودروهای برقی

سیم پلی آمید-ایمید خالص (کلاس 220/کلاس 240)

سیم تمام پلی آمید ایمید (PAI) از نظر مکانیکی بادوام‌ترین سیستم لاک استاندارد است. کلاس دمایی آن تا ۲۴۰ درجه سانتیگراد، انتخاب سیم لاکی را برای موتورهای کاملاً آب‌بندی شده، تجهیزات دفاعی یا برای استفاده در شرایط اضافه بار شدید مناسب می‌کند.

مناسب برای: کمپرسورهای هرمتیک، تجهیزات دفاعی، کاربردهای کلاس M294

سیم لاکی مقاوم در برابر کرونا

این نوع خاصی از لاک است که در تعداد فزاینده‌ای از وسایل نقلیه الکتریکی و درایوهای فرکانس متغیر (VFD) یافت می‌شود. عایق‌های آن با نانوذرات معدنی آغشته شده‌اند تا از فرسایش تخلیه‌های الکتریکی ناشی از نوسانات ولتاژ فرکانس بالا جلوگیری کنند. سیم لاکی معمولی نمی‌تواند در برابر تنش کرونا مقاومت کند، در حالی که سیم مقاوم در برابر کرونا مقاوم بوده و عمر کل موتور را تضمین می‌کند.

مناسب برای: موتورهای محرک خودروهای برقی، موتورهای تغذیه شونده با اینورتر، موتورهای صنعتی کنترل شده با VFD، ترانسفورماتورهای ولتاژ بالا

سیم لاکی سلف باند (Self-Bonding Magnet Wire)

سیم خودچسب دارای یک پوشش بیرونی چسبنده فعال شونده با حرارت است که حلقه‌های مجاور را بدون نیاز به لاک یا چسب اضافی به هم می‌چسباند. این امر یک ساختار سیم‌پیچ خودنگهدار سفت و سخت ایجاد می‌کند و دارای مقاومت در برابر ارتعاش بالا است و نیاز به فرآیند لاک زنی را حذف می‌کند.

بهترین انتخاب برای: پیچه های کوچک، ترانسفورماتورهای صوتی، موتورهای کوچک که لاک زنی کلاف ها در آنها غیرعملی است

سیم لاکی تخت / مستطیلی

سیم با مقطع مربع یا مستطیل، ضریب پرشدگی مس بیشتری را  نسبت به سیم مسی گرد در داخل شیارهای ایجاد می‌کند. این امر تأثیر دوگانه‌ای در افزایش نسبت پرشدگی و کاهش مقاومت و تولید گرما در حین کار دارد. سیم‌پیچ مورد استفاده در اکثر موتورهای ترکشن خودروهای برقی، ساختار سیم‌پیچ سنجاقی سری است و سیم لاکی تخت برای این امر ضروری است.

بهترین انتخاب برای: موتورهای محرک خودروهای برقی، موتورهای صنعتی راندمان بالا و کاربردهایی با سیم پیچ سنجاقی

سیم با عایق سه‌لایه

در مقایسه با سیم‌های تک و دو عایق، سه لایه عایق دارد. این به معنای ایمن‌تر و مقاوم‌تر بودن آن در برابر شکست الکتریکی است. گران‌تر بوده و اغلب در محیط‌های با ولتاژ بالا استفاده می‌شود.

سیم با عایق کپتون

به دلیل فیلم پلی آمید دما بالا،  سیم عایق‌بندی‌شده با کاپتون (Kapton) در برابر دماهای بسیار بالا و محیط‌های شیمیایی خورنده — نظیر آنچه در صنایع هوافضا و خودروسازی وجود دارد — مقاوم است.

سیم با عایق نومکس

نومکس یک عایق کاغذی آرامید مقاوم در برابر شعله است. سیم عایق‌بندی شده با نومکس در کاربردهایی که نیاز به ماده‌ای مقاوم در برابر آتش و گرما دارند، مانند موتورهایی که در دمای بالا کار می‌کنند، استفاده می‌شود.

کلاس های عایقی سیم لاکی

کلاس عایقی، بی‌شک مهم‌ترین مشخصه برای سیم‌پیچی موتور است. این شاخص نشان‌دهنده حداکثر دمای کاری است که عایق سیم می‌تواند در طول عمر مفیدِ کاریِ مداوم (که طبق استاندارد IEC معمولاً ۲۰ هزار ساعت در نظر گرفته می‌شود) تحمل کند. کلاس عایقی (که تعیین‌کننده حداقلِ «حداکثر دمای سیم‌پیچ» است) باید یک یا دو رده بالاتر از حداکثر دمای محاسبه‌شده برای سیم‌پیچ انتخاب شود. در شرایط نصب نهایی، ممکن است حداکثر دمای سیم‌پیچ به دلیل جهش‌های دمایی (Thermal Spikes) در حین راه‌اندازی، اضافه بار یا بروز خطاها، حتی از این مقدار نیز فراتر رود.

کلاس عایقی	حداکثر دما	نوع لاک	کاربردهای نوعی
کلاس 130 (B)	130°C	پلی استر (PEW)	موتورهای خانگی، فن ها
کلاس 155 (F)	155°C	پلی استر-نایلون (PEW/N)	لوازم خانگی، موتورهای کوچک
کلاس 180 (H)	180°C	پلی استر-ایمید (EIW)	موتورهای صنعتی، کمپرسورها
کلاس 200	200°C	اورکوت EIW+PAI	موتورهای سنگین کار، پمپ ها
کلاس 220	220°C	پلی آمید-ایمید (AIW)	موتورهای خودروهای برقی، کمپرسورهای هرمتیک
کلاس 240 (M)	240°C	پلی آمید-ایمید خالص PAI	هوافضا، صنایع دفاعی و تخصصی

چرا سیم لاکی مس در موتورهای الکتریکی حیاتی است؟

سیم مسی لاکی به عنوان هادی در سیم‌پیچی موتورها به کار می‌رود، زیرا از نظر رسانایی الکتریکی پس از نقره در رتبه دوم قرار دارد و در مقیاس‌های بزرگ، کارآمدترین و کاربردی‌ترین ماده برای این منظور محسوب می‌شود. عملکرد موتور در ارتباط با سیم لاکی را در ادامه بررسی می کنیم

1- رسانایی بالاتر سیم لاکی منجر به اتلاف انرژی کمتری می‌شود. هرچه مقاومت الکتریکی کمتر باشد، در حین انتقال جریان، انرژی الکتریکی کمتری به صورت گرما هدر می‌رود. این امر خود را در رده‌های بالاتر بازدهی موتور (IE2، IE3 و IE4 طبق استاندارد IEC 60034-30) نشان می‌دهد.

۲- مقاومت حرارتی از سیستم عایق‌بندی محافظت می‌کند. موتورها هنگام کار، گرمای زیادی تولید می‌کنند. پوشش عایق (لاک) باید در تمام محدوده دمای کاری ( که از شرایط راه‌اندازی در سرمای زیر صفر تا دمای بیش از ۲۲۰ درجه سانتی‌گراد در کاربردهای سنگین و پرفشار متغیر است) استحکام دی‌الکتریک خود را به‌طور مطمئن حفظ کند. خرابی عایق منجر به اتصال کوتاه بین‌ حلقه های سیم پیچ و از کار افتادن موتور می‌شود.

۳- هندسه فشرده بوبین منجر به چگالی توان بالا می‌شود. پوشش نازک لاک روی سیم، امکان قرارگیری تعداد دورهای بیشتر در حجم شیار استاتور را فراهم می‌کند. این امر برای موتورهای خودروهای الکتریکی (EV) و سروو موتورها که در آنها هم اندازه و هم چگالی گشتاور مهم است ضروری می باشد.

4- انعطاف پذیری در  دستگاه های سیم پیچی اتوماتیک سرعت بالا یک نیاز است. امروزه تولید کنندگان الکتروموتور، ماشین های سیم پیچی سرعت بالا را به کار گرفته اند.  سیم باید بتواند خم شدن مکرر را بدون ایجاد ترک در پوشش لاک که توسط آزمایش‌های کشش و انعطاف‌پذیری مطابق استاندارد IEC 60317 آزمایش شده‌اند، تحمل کند.

5- افزایش طول عمر، هزینه کل بهره برداری را کاهش می‌دهد. سیم لاکی مرغوب که در سیم‌پیچ موتور استفاده می‌شود و به درستی درجه‌بندی و مشخص شده است، می‌تواند بیش از ۲۰۰۰۰ ساعت استقامت حرارتی ایجاد کند و هزینه‌های تعویض و نگهداری موتور را به شدت کاهش دهد.

ویژگی های کلیدی برای سیم لاکی سیم پیچی موتور

موارد زیر مشخصات فنی سیم لاکی است که برای عملکرد موتور و هنگام تصمیم برای خرید سیم لاکی بسیار مهم هستند.

جنس هادی: هادی معمولاً از نوع مس تجاری استاندارد بدون اکسیژن یا مس الکترولیتی سخت (ETP) است. برای کمترین مقاومت، از مس با خلوص بالا (99.9٪ +) استفاده می‌شود. سیم آلومینیومی (سیم آلومینیوم تکی حدود 60٪ رسانایی مس را دارد) در مواردی که وزن یا هزینه در اولویت باشد، مانند سیم‌پیچ‌های ثانویه خودروهای برقی یا موتورهای لوازم خانگی کوچک استفاده می‌شود.

محدوده قطر سیم: تمام قطرهای سیم از 0.05 میلی‌متر تا 5.00 میلی‌متر به صورت تجاری استفاده می‌شوند (سیم‌های گرد). انتخاب نهایی توسط مشخصات موتور تعیین می‌شود. موتورهای با اسب بخار کسری معمولاً به 20 تا 25 AWG (قطر 0.3 تا 0.9 میلی‌متر) و موتورهای مورد استفاده در ماشین‌های صنعتی بزرگ به 10 تا 18 AWG (قطر 1.0 تا 3.6 میلی‌متر) نیاز دارند.

درجه لاک (عایق):  گرید ۱، گرید ۲، گرید ۳. در ادبیات سازندگان سیم لاکی و الکتروموتور در ایران با عنوان 1 لاک، 2 لاک و 3 لاک هم می شناسند. درجه‌های بالاتر عایق ضخیم‌تر، ولتاژ شکست بالاتر و قطر کلی سیم بزرگتری دارند. درجه انتخاب شده بر حاشیه ایمنی الکتریکی و پر شدن شیار تأثیر می‌گذارد.

ولتاژ شکست دی الکتریک: حداقل ولتاژی که در آن عایق لاک از کار می افتد و می شکند.  IEC 60317 حداقل مقادیر را بر اساس قطر سیم و درجه لاک مشخص می کند. سیم مشخص شده به طور قابل توجهی از حداقل تجاوز می کند – که ثبات عایق را تأیید می کند.

استقامت حرارتی: تحت استاندارد IEC 60172 آزمون می گردد.  سیم‌ها در دماهای بالا پیر (فرسوده) می‌شوند و پس از فواصل زمانی مشخص، برای بررسی ولتاژ شکست آزمایش می‌شوند تا کلاس حرارتی نامی آنها تأیید شود.

افزایش طول و انعطاف‌پذیری: برای سازگاری و کار با دستگاه سیم‌پیچ حیاتی است. سیمی که خیلی سفت باشد، پاره می‌شود؛ سیمی که قابلیت کشیدگی کافی نداشته باشد، در حین خم شدن محکم روی مندرل سیم‌پیچ، پوشش لاکی آن ترک می‌خورد.

صافی سطح: سطح لاک صاف اصطکاک را در حین سیم پیچی اتوماتیک کاهش می دهد. سرعت‌های بالاتر سیم‌پیچی بدون آسیب به سیم یا از کارافتادگی دستگاه را امکان پذیر می کند.

مقاومت در واحد طول: باید دقیقاً با مشخصات طراحی موتور مطابقت داشته باشد. در استاندارد IEC 60317-0-1 مقادیر مقاومت را بر اساس قطر اسمی تعیین شده است – هرگونه انحراف بر مقاومت سیم‌پیچ، جریان مصرفی و راندمان موتور تأثیر می‌گذارد.

کاربردهای سیم لاکی در موتورهای الکتریکی

سیم مسی لاکی برای سیم پیچی موتور تقریباً درهر شاخه ای از صنعت مدرن استفاده می شود.

موتور پمپ های صنعتی، فن ها، کمپرسورها، محرکه های کانوایر،  و ماشین‌آلاتی به‌طور مداوم در محیط‌های دشوار قرار دارند از سیم‌های کلاس ۱۸۰ و کلاس ۲۰۰ استفاده می‌کنند.

موتورهای خودروهای الکتریکی (EV) – موتورهای ترکشن خودروهای الکتریکی در دما، ولتاژ و فرکانس بسیار بالا کار می‌کنند. آنها به سیم لاکی تخت (مورد استفاده برای سیم‌پیچ‌های سنجاقی)، عایق مقاوم در برابر کرونا و کلاس حرارتی 220 درجه سانتیگراد یا بیشتر نیاز دارند. همه تأمین‌کنندگان اصلی خودروهای الکتریکی (BYD، تسلا و NIO) همگی سیم روکش‌دار پلی‌آمید-ایمید یا PAI مرغوب در سطح جهانی را به کار گرفته‌اند.

موتورهای لوازم خانگی – ماشین‌های لباسشویی، یخچال، کولر گازی، پنکه‌ها از سیم کلاس ۱۳۰ و ۱۵۵ استفاده می‌کنند که در آن‌ها هزینه و سرعت سیم‌پیچ خودکار با حجم بالا، مساله اصلی است.

موتورهای کمپرسور تهویه مطبوع –  سیم لاکی برای کمپرسور هرمتیک باید در طول دهه‌ها کارکرد، خود را در برابر مواد شیمیایی مبرد R-22، R-410A، R-134a محافظت کند. سیم هرمتیک EIW-AIW برای این کاربری ها استاندارد است.

موتورهای سروو و دقیق، رباتیک، ماشین‌های ابزار CNC، تجهیزات مونتاژ خودکار: این کاربردها به سیم پیچی موتورهای خود با تلرانس‌های قطری بسیار کم و کیفیت سطحی مناسب نیاز دارند تا مقاومت و موقعیت سیم پیچ ثابتی را فراهم کنند.

ژنراتورهای انرژی تجدید پذیر-  در توربین‌هایی که با ژنراتورهای بادی و آبی کار می‌کنند – از سیم‌های مسطح یا مستطیلی ضخیم با روکش لاکی برای سیم‌پیچ‌های چند حلقه‌ای استفاده می شود که باید بیش از 20 سال با کمترین نیاز به نگهداری کار کنند.

استانداردهای بین المللی برای سیم لاکی سیم پیچ موتور

تیم‌های تهیه سیم لاکی سیم‌پیچ‌های موتور باید آن را مطابق با استانداردهای زیر برای تطبیق و کنترل کیفیت ارائه دهند:

استاندارد IEC 60317  –  استاندارد جهانی اصلی برای سیم‌های لاکی سیم‌پیچ. برای سیم‌های مسی گرد و مستطیلی در تمام کلاس‌های عایق اعمال می‌شود. و بخشی از استانداردهای زیر مجموعه آن عبارتند از IEC 60317-3 (پلی‌استر کلاس 155)، IEC 60317-8 (پلی‌استر ایمید کلاس 180) و IEC 60317-7 (پلی‌آمید کلاس 220).

استاندارد NEMA MW 1000 -استاندارد آمریکای شمالی. NEMA انجمن ملی تولیدکنندگان برق است. مرجعی محبوب برای موتورهایی که در بازارهای ایالات متحده و کانادا فروخته می شوند.

GB/T 4074 (چین) استاندارد ملی چین، مشابه IEC 60317 است. مورد استفاده در چین. تولیدکنندگان چینی که به کشورهای دیگر صادرات انجام می‌دهند، نشان می‌دهند که هم با استاندارد IEC و هم با استاندارد چین مطابقت دارند.

IEC 60034-18 استانداردی برای سیستم‌های عایق‌بندی ماشین‌های الکتریکی دوار. به طور مفصل توضیح می‌دهد که چگونه کلاس حرارتی سیم در سیستم عایق‌بندی کامل موتور قرار می‌گیرد.

RoHS /REACH – انطباق با CE اگر موتوری به اتحادیه اروپا فروخته می‌شود، باید مطابق با RoHS / REACH باشد. این امر بررسی می‌کند که رنگ‌های استفاده شده حاوی هیچ ماده شیمیایی خطرناک j=restricted نباشند.

تأییدیه UL – صادر شده برای موتورهای فروخته شده در بازار ایالات متحده تحت UL 1446 (سیستم‌های عایق) یا برخی از فهرست‌های اجزای UL.

مراحل انتخاب سیم لاکی برای الکتروموتور

انتخاب سیم لاکی اشتباه در سیم پیچ موتور یک اشتباه پرهزینه است. بدین منظور مراحل زیر را دنبال کنید.

مرحله 1: الزامات حرارتی را مشخص کنید.

حداکثر دمای سیم‌پیچ پیوسته موتور را در حالت کارکرد با بار کامل (محیط + خودگرمایش) تعیین کنید. حاشیه ایمنی حداقل یک کلاس عایق را در نظر بگیرید. برای موتوری با دمای سیم‌پیچ ۱۵۵ درجه سانتیگراد، حداقل باید از سیم کلاس ۱۸۰ استفاده شود.

مرحله 2: انتخاب جنس هادی.

برای مصارف عمومی، عملکرد بالا و اندازه جمع و جور، از مس استفاده می‌شود. برای وزن و/یا هزینه سبک، می‌توان از آلومینیوم استفاده کرد (قطر هادی را باید حدود ۲۸٪ افزایش داد تا مقاومت آن با سیم مسی برابر شود).

مرحله 3: قطر و درجه سیم مورد نیاز را تعیین کنید

از مشخصات طراحی موتور یا نمودارهای سیم‌پیچ استفاده کنید. ظرفیت جریان مورد نیاز، تعداد دورها و محدودیت‌های پرشدگی شیار را بررسی کنید. گرید 1 (1 لاک) ، گرید 2 (2 لاک) را با توجه به ولتاژ شکست مورد نیاز انتخاب کنید.

مرحله 4: شناسایی الزمات ویژه محیطی:

قرار گرفتن در معرض مبردها -> درجه هرمتیک EIW-AIW؛ کارکرد اینورتر/VFD یا ترکشن خودروهای برقی -> سیم مقاوم در برابر کرونا؛ سیم پیچی خودکار سرعت بالا -> پلی استر-نایلون (قابل لحیم کاری)؛ کویل های خودنگهدار فشرده -> سیم خودچسب

مرحله 5: سازگاری با ماشین سیم پیچی

مطمئن شوید که لغزش سطح سیم، کشیدگی و استحکام کششی آن با مشخصات سازنده دستگاه سیم‌پیچ سازگار باشد. سیم ناسازگار یکی از دلایل رایج رد شدن سیم‌پیچ توسط دستگاه و مشکلات کیفیت بوبین است.

مرحله 6: در نظر گرفتن هزینه در مقابل عملکرد مورد انتظار

سیم پلی‌استر کلاس ۱۳۰، ۲۰ تا ۳۰ درصد ارزان‌تر از پلی‌استر ایمید کلاس ۱۸۰ است. اگر طراحی حرارتی موتور بتواند این مقدار را تحمل کند، صرفه‌جویی با استفاده از سیم‌های کلاس پایین‌تر امکان‌پذیر است. اگر نتواند – که یکی از رایج‌ترین اشتباهات است – این کار منجر به خرابی بسیار پرهزینه الکتروموتور خواهد شد.

چگونه سیم لاکی با کیفیت بالا عملکرد موتور را بهبود می‌بخشد

• سیم سیم‌پیچ. گاهی اوقات سیم سیم‌پیچ توسط تولیدکنندگان موتور به عنوان یک «کالا» معرفی می‌شود. اما اینطور نیست. کیفیت سیم، پیامدهای قابل اندازه‌گیری و کمی بر نتایج موتور دارد
• مقادیر بازده IE بالاتر به وسیله سیم مسی با مقاومت کم و رسانایی بالا که قطر مشخص و کم تلرانسی دارد به دست می آید. که تلفات مقاومتی را به حداقل می رساند از مقادیر بازده بالا در گرید IE3 و IE4 پشتیبانی می کند.
• در سیستم‌های با عایق‌بندی ممتاز خطر خرابی حرارتی را به حداقل می رساند (بدون سوراخ‌های ریز، بدون ضخامت پوشش ناهموار) و از اتصال کوتاه بین حلقه‌ها، که شایع‌ترین علت خرابی سیم‌پیچ است، جلوگیری می‌کنند.
• موتورهایی که توسط سیم با سایز مناسب و بهترین کلاس عایقی سیم پیچی می شوند عمر طولانی دارند و معمولاً بین 20000 تا 40000 ساعت عمر مفید دارند که هزینه های تعویض و خرابی را کاهش می دهد.
• نرخ تولید سریع‌تر سیم‌هایی با صافی سطح کنترل‌شده و تلرانس‌های ابعادی دقیق می‌توانند با سرعت‌های بالاتر از طریق دستگاه‌های سیم‌پیچ خودکار و با وقفه‌ها و ضایعات کمتر به کار گرفته شوند.
• محدوده تلرانس کوچک مقاومت سیم پیچ – قطر یکنواخت سیم، مقاومت ثابت و قابل تعریف سیم‌پیچ‌ها را فراهم می‌کند. این امر امکان کنترل دقیق‌تر تولید، با کنترل دقیق‌تر سرعت، گشتاور و راندمان موتور را فراهم می‌کند.

 

مرجع:

https://www.lpwindingwires.com/enameled-wire-for-motor-windings/