Los devanados del rotor constan de barras del rotor que pasan a través del rotor de un extremo al otro y están conectadas entre sí mediante un anillo de cortocircuito en cada extremo. Una barra de cuña de rotor es un componente importante utilizado en la construcción de motores y generadores eléctricos, y sus formas populares son rectangulares o trapezoidales. A menudo está hecho de material altamente conductor como cobre, aleación de cobre o aluminio para minimizar las pérdidas eléctricas y garantizar una transferencia de energía eficiente. Las barras de cuña del rotor se insertan en las ranuras del rotor y se aseguran en su lugar mediante cuñas. Es un componente crucial en la construcción de motores y generadores eléctricos. Está diseñado para soportar las duras condiciones de funcionamiento dentro de la máquina, incluidas altas temperaturas, fuerza centrífuga y tensión eléctrica, y por lo tanto CuNi2Si (DIN 13388:2008-08, CW111C, número de material 2.0855, designación comercial: NIBROFOR/K, CuNi2Si /K) es una aleación de cobre popular para el perfil de cuña del rotor.
Proceso de producción
El control del proceso de producción de la barra del rotor hecha de CuNi2Si es extremadamente importante y debe seguir un estricto flujo de fabricación de la siguiente manera:
√ Cobre, níquel, silicio y otras composiciones químicas, fundición → análisis de composición química →
√ Extrusión de lingotes → fresado (eliminar óxido) → aserrado →
√ Extruido (solución sólida, templado en agua, que desempeña el papel de fortalecimiento de la solución sólida) →
√ Pruebas ultrasónicas →
√ Dibujo al tamaño del producto terminado →
√ Enderezamiento → inspección de tolerancia dimensional y calidad de la superficie → corte a medida →
√ Envejecimiento (recocido a baja temperatura, temperatura de 450 grados a 550 grados menos de 4 horas) →
√ Inspección de calibre y verificación de dimensiones pasa y no pasa →
√ Pruebas de rendimiento mecánico →
√ Prueba de fragilidad por hidrógeno →
√ Pruebas ultrasónicas →
√ Prueba de tinte penetrante →
√ Embalaje y almacenamiento
1 fundición
2 Análisis de aleación de cobre y cobre
3 Billet de cobre extruido
4 solución sólida
5 Inspección ultrasónica en línea
6 Dibujo en frío
7 Alisado
8 envejecimiento
9 Control de calidad de la superficie
10 Prueba Mecánica
11 Verificación de proyección
12 Verificación de conductividad
Verificación de 13 dimensiones
14 Prueba de penetración de tinte
15 Verificación metalográfica
Proceso de control de calidad
Cada proceso de producción se llevará a cabo de manera controlada y cada lote pasará por análisis químicos y pruebas mecánicas que cubrirán la dirección longitudinal y vertical. En cuanto a la prueba no destructiva, se realizará una prueba de grietas superficiales basada en ISO 3452 si no se realiza la prueba de corrientes parásitas. Además, la prueba 100% ultrasónica se llevará a cabo dos veces, una después de la solución sólida y la otra después del proceso de envejecimiento, y todas las comprobaciones y pruebas se documentarán completamente con la siguiente información.
√ Nº de pedido
√ Materiales
√ Número de lote
√ Datos de tratamiento térmico (temperatura de endurecimiento)
√ Grado de trabajo en frío en % de calibración
La información anterior se incluirá para toda la documentación de prueba a continuación:
1.Análisis de fundición
2. La prueba mecánica (al menos 2 piezas de muestras tomadas desde el inicio de la barra extruida de cada lote) y la prueba de tracción se basarán en muestras tomadas tanto en la dirección longitudinal como vertical de las barras del rotor, y la prueba debe basarse en ISO 6892-1. El área de reducción es otro factor importante en cuanto al límite elástico y el alargamiento.
3.Prueba de conductividad mayor o igual a 15 MS/m
4.Inspección de dimensiones (inicio, mitad y final de la muestra)
5.Control de rectitud, torsión y calidad de la superficie
6.100% Prueba ultrasónica, realizada dos veces, una después de la solución sólida y la otra después del proceso de envejecimiento, muchas específicas
Demandas sobre cómo realizar pruebas ultrasónicas en términos de los siguientes aspectos:
6.1 Volumen de inspección de la barra del rotor
6.2 Condición de la superficie de la barra de cuña del rotor
6.3 Acoplador, que no tendrá ningún impacto negativo en la calidad de los elementos examinados y garantizará una transmisión de sonido ininterrumpida a la pieza de trabajo de prueba.
6.4 El equipo de examen deberá liberar un rango de frecuencia de 2,5 a 5 MHz para espesores de barra superiores a 20 mm.
1.25-2.Se recomienda 5 MHz para espesores de barra superiores a 100 mm. Muchos parámetros de prueba, como la frecuencia, las dimensiones del cristal, el tipo de onda, el ángulo del haz, la dispersión del haz y la longitud del campo cercano, deberán estar completamente documentados.
6.5 Procedimiento de examen y calibración
6.6 Registro de incidencia
6.7 Criterios de aceptación como pérdida de reflexión en la pared posterior Mayor o igual a 6 dB
√ Prueba de tinte penetrante, se probará al 100% después de la segunda ronda de pruebas ultrasónicas y el ingeniero de calidad realizará una inspección visual al 100% para verificar la calidad del revestimiento antes de empacar.
Diseño de la barra del rotor
La barra del rotor tiene muchas opciones de diseño, y algunas pueden ser secciones simples como redondas, cuadradas o rectangulares, pero también pueden ser en forma de cuña, en forma de lágrima y en forma de ojo de cerradura en sección transversal. Algunos diseños utilizan una construcción de doble jaula que consistiría en una jaula interior y una jaula exterior, y el material podría ser una aleación como latón u otras aleaciones de cobre complejas.
Material de la barra del rotor
La elección del material para las barras del rotor depende de varios factores que abarcan las condiciones de funcionamiento (velocidad, temperatura, carga), los requisitos de conductividad eléctrica, los requisitos de resistencia mecánica, la resistencia a la corrosión y consideraciones de costos.
Los materiales populares son:
√ Aluminio
√ Cobre
√ Aleación de cobre
¿Por qué el envejecimiento es importante para CuNi2Si?
En primer lugar, comprendamos qué es el envejecimiento. El envejecimiento en CuNi2Si se refiere al proceso de cambios microestructurales que ocurren con el tiempo durante un proceso de cambio de temperatura elevada que puede afectar significativamente las propiedades de la aleación, como dureza, resistencia y ductilidad. En CuNi2Si, el envejecimiento normalmente implica la precipitación de una fase secundaria, conocida como fase gamma, de la solución sólida sobresaturada. La fase gamma es una fase rica en níquel que se forma como resultado de la descomposición de la fase beta original. El proceso de precipitación está influenciado por varios factores, incluida la composición de la aleación, la temperatura y el tiempo. Durante el envejecimiento, las partículas de la fase gamma se nuclean y crecen dentro de la matriz beta. El crecimiento de estas partículas conduce a la formación de una microestructura de dos fases, compuesta por la fase beta y la fase gamma. El tamaño, la distribución y la fracción de volumen de las partículas de la fase gamma juegan un papel crucial en la determinación de las propiedades de la aleación.
Por tanto, el envejecimiento es un proceso crítico en las aleaciones de CuNi2Si, ya que permite el control y modificación de la microestructura y propiedades de la aleación. Comprender y optimizar el comportamiento de envejecimiento es esencial para diseñar y producir componentes de CuNi2Si con las características de rendimiento deseadas.
Proceso de envejecimiento en CuNi2Si
Hay tres etapas principales involucradas:
√ Etapa inicial, las partículas de la fase gamma son pequeñas y están distribuidas homogéneamente dentro de la matriz beta, y la aleación exhibe un aumento gradual en dureza y resistencia debido a la formación de estas partículas.
√ Etapa intermedia, las partículas de la fase gamma continúan creciendo y engrosándose, y la aleación alcanza su dureza y resistencia máximas durante esta etapa. Mientras tanto, el aumento del tamaño de partícula y la fracción de volumen conducen a una disminución de la ductilidad.
√ En la etapa de sobreenvejecimiento, las partículas de la fase gamma se vuelven excesivamente grandes e inestables, lo que conduce a una disminución de la dureza y la resistencia debido al engrosamiento y la aglomeración de las partículas. La ductilidad también puede comenzar a mejorar a medida que las partículas se espacian más.
El comportamiento de envejecimiento del CuNi2Si se puede adaptar controlando la composición de la aleación, los parámetros del tratamiento térmico y la velocidad de enfriamiento. Al optimizar el proceso de envejecimiento, es posible lograr una combinación deseada de propiedades, como alta resistencia, buena ductilidad y resistencia al desgaste, para aplicaciones específicas. La temperatura y duración del envejecimiento de las aleaciones de CuNi2Si dependen de la composición específica de la aleación y de las propiedades requeridas.
Parámetros de envejecimiento importantes
1.Temperatura de envejecimiento:
1.1 La temperatura máxima de envejecimiento es la temperatura a la que la aleación alcanza su máxima dureza y resistencia. Para las aleaciones de CuNi2Si, la temperatura máxima de envejecimiento normalmente oscila entre 450 grados y 550 grados (842 grados F a 1022 grados F).
1.2 El sobreenvejecimiento ocurre a temperaturas superiores a la temperatura máxima de envejecimiento. A estas temperaturas, las partículas de la fase gamma se vuelven excesivamente grandes e inestables, lo que lleva a una disminución de la dureza y la resistencia, y la temperatura excesiva de envejecimiento para las aleaciones de CuNi2Si suele ser de alrededor de 600 grados (1112 grados F).
2.Duración del envejecimiento
2.1 El tiempo máximo de envejecimiento es el tiempo necesario para que la aleación alcance su dureza y resistencia máximas a la temperatura máxima de envejecimiento. Para las aleaciones de CuNi2Si, el tiempo máximo de envejecimiento suele oscilar entre 1 y 4 horas.
2.2 El sobreenvejecimiento ocurre cuando la aleación se mantiene a la temperatura de sobreenvejecimiento durante un período prolongado, y depende del nivel deseado de ablandamiento y de la composición específica de la aleación.
Es importante tener en cuenta que el comportamiento de envejecimiento de las aleaciones de CuNi2Si puede variar dependiendo de factores como la composición de la aleación, el historial del tratamiento térmico y las velocidades de enfriamiento. Por lo tanto, informe a Fabmann sobre la aleación y las aplicaciones específicas que desea, para que podamos diseñar los parámetros de envejecimiento óptimos para usted.
Dimensión de la barra del rotor
Las dimensiones de las cuñas del rotor y los perfiles de las cuñas del rotor están interrelacionadas, ya que las cuñas se utilizan para sujetar las barras en su lugar en las ranuras del rotor. Las dimensiones de las cuñas del rotor y las barras del rotor son importantes porque afectan el rendimiento del motor, y la altura de las cuñas afecta el par del motor, mientras que la longitud de las cuñas afecta la eficiencia del motor, mientras que el ancho del perfil de la cuña afecta la eficiencia del motor. capacidad de carga de corriente. Por lo tanto, los ingenieros eléctricos pueden diseñar motores que cumplan requisitos de rendimiento específicos seleccionando dimensiones específicas de las cuñas y barras del rotor. Fabmann puede satisfacer sus necesidades en lo que respecta a la fabricación personalizada de barras y perfiles de cuña de rotor, además contamos con un estricto proceso de fabricación para entregar barras de rotor de alta calidad constante.
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