Pengujian Motor Listrik
Seiring dengan kemajuan elektrifikasi dan perkembangan teknologi yang terkait, efisiensi dan kinerja motor listrik juga terus ditingkatkan. Pendekatan teknologi baru juga membawa tuntutan baru di bidang pengujian motor listrik. ZwickRoell menyediakan berbagai solusi untuk memastikan bahwa motor listrik memenuhi standar kinerja dan efisiensi tertinggi. Fokusnya adalah pada teknologi inovatif seperti teknologi hairpin atau winding (kabel tembaga persegi panjang yang dilapisi dengan lapisan polimer) dan pengujian lembaran baja listrik, keduanya memberikan kontribusi yang signifikan terhadap efisiensi dan kinerja motor listrik.
Dengan solusi pengujian inovatif untuk karakterisasi material yang presisi dan pemantauan seluruh proses produksi, ZwickRoell dapat memberikan kontribusi yang signifikan dalam optimasi motor listrik.
Uji hairpin Pengujian lembaran baja listrik Meminta konsultasi
Apa sebenarnya teknologi hairpin itu?
Teknologi hairpin adalah teknik pembungkusan modern yang menggunakan kawat tembaga berisolasi berbentuk persegi panjang, yang juga dikenal sebagai "hairpin" karena bentuknya. Teknologi ini menggantikan kumparan tembaga tradisional dan membantu meningkatkan efisiensi motor listrik secara signifikan, sekaligus mengurangi ruang instalasi dengan meningkatkan pemanfaatan volume secara signifikan. Untuk mencapai hal ini, hairpin diproses melalui proses pembengkokan/winding dan pembengkokan/bendingyang sangat kompleks. Agar proses produksi dapat berjalan dengan lancar dan menghasilkan hasil yang baik, baik perilaku material maupun pengaruh parameter proses harus dipahami secara mendalam. Solusi pengujian yang sesuai diperlukan tepat untuk tujuan ini.
Pengujian Hairpin - Persyaratan pengujian baru
Untuk memastikan proses produksi stator yang stabil, pemahaman yang tepat tentang sifat mekanik sangat penting—tidak hanya untuk menjaga kualitas yang konsisten, tetapi yang lebih penting lagi, untuk mencegah proses produksi terhenti akibat ketidakkonsistenan material. Selain karakteristik material, pengaruh parameter produksi juga harus dianalisis dan dipahami.
ZwickRoell menawarkan portofolio pengujian yang luas khusus untuk karakterisasi kabel tembaga berlapis berbentuk persegi panjang guna memahami secara komprehensif material dan proses, dan dengan demikian memberikan kontribusi yang signifikan terhadap pengembangan lebih lanjut teknologi hairpin dan proses produksi stator hairpin. Ini termasuk:
- Penentuan perilaku material elastis dengan presisi tinggi, yang dapat berbeda dari material dasar akibat lapisan pelapis dan memiliki peran penting dalam proses produksi karena efek springback.
- Perilaku material plastik pada peniti rambut hingga patah selama uji tarik
- Perilaku pembengkokan/bending untuk memeriksa modulus lentur dan rebound.
- Simulai proses produksi menggunakan uji torsi
- Analisis yang tepat terhadap koefisien friction lapisan/coating
Uji tarik pada hairpin
Isolasi polimer tipis memiliki pengaruh langsung terhadap kemudahan pembentukan kawat tembaga, termasuk dalam hal pemulihan bentuk setelah proses pembengkokan/bending, yang pada gilirannya mempengaruhi ketepatan dimensi dan dapat menyebabkan masalah dalam proses produksi. Selain itu, isolasi juga memiliki persyaratan tersendiri: isolasi tersebut tidak boleh menunjukkan retakan apa pun bahkan saat mengalami deformasi besar. Harus dapat diproses dan harus sesempit mungkin.
- Memahami elastisitas oleh karena itu sangat penting. Untuk menentukan secara tepat rentang elastisitas kabel isolasi dalam uji tarik, ZwickRoell dilengkapi dengan extensometer dua sisi beresolusi sangat tinggi, yang mampu mengukur modulus elastisitas secara terpisah di kedua sisi spesimen. Hal ini memastikan hasil uji yang akurat.
- Untuk menentukan deformasi plastik hingga patah, regangan spesimen dicatat menggunakan ekstensometer macroXtens.
Uji lentur/flexure pada hairpin/jepit rambut
Dalam 3-point flexure test dengan ekstensiometer, perilaku lentur dapat dianalisis. Di satu sisi untuk menentukan modulus lentur/flexure, tetapi di sisi lain juga untuk memeriksa springback. Uji ini dapat digunakan untuk pengendalian kualitas serta untuk validasi model simulasi.
Uji torsi untuk mensimulasikan proses produksi hairpin
Untuk mensimulasikan proses produksi, memiliki sistem pengujian torsi yang memungkinkan simulasi torsi pada klip rambut pada kecepatan produksi sebenarnya menggunakan alat pembengkokan/torsi yang dapat disesuaikan secara modular..
- Alat uji ini memungkinkan penyesuaian fleksibel pada geometri hairpin, pengaturan radius pembengkokan yang berbeda, serta pengaturan kecepatan pembengkokan yang berbeda. Selain itu, alat ini juga memungkinkan pengukuran sudut springback melalui koneksi software pengujian testXpert ke mesin.
- Hal ini memungkinkan beberapa parameter proses untuk dilihat dan dianalisis secara terpisah. Kombinasi dengan karakterisasi mekanis memungkinkan pembentukan korelasi, yang dengan bantuan korelasi tersebut proses dapat dipahami dengan lebih baik dan sehingga kualitas dapat ditingkatkan lebih lanjut.
Uji beban dinamis pada lembaran baja listrik motor listrik
Lembaran baja listrik adalah lembaran baja yang sangat khusus yang digunakan dalam produksi motor listrik untuk menghantarkan fluks magnetik dan dengan demikian meningkatkan efisiensi motor. Sifat mekanik dan magnetiknya sangat penting bagi kinerja motor, terutama pada kecepatan tinggi dan beban dinamis, seperti yang ditemukan pada kendaraan listrik.
Di industri baja, pengembangan lembaran baja listrik baru dan inovatif saat ini menjadi topik tren utama. Material-material baru selalu membawa fenomena pembentukan dan pengolahan baru yang perlu dipahami dan dikarakterisasi dengan tepat.
Pengujian lembaran baja listrik sangat penting untuk mengkarakterisasi tidak hanya sifat mekanik umumnya tetapi juga perilaku magnetik dan kekuatan kelelahan mereka. Sifat magnetik yang cacat atau buruk dapat secara signifikan mengurangi efisiensi motor dan menyebabkan kerugian energi yang tidak perlu. Secara umum, lembaran baja listrik diproduksi melalui proses stamping, dan tepi yang mengeras pada lembaran tersebut dapat menyebabkan retak tepi, yaitu kegagalan dini, serta mempengaruhi fluks magnetik. Oleh karena itu, karakterisasi yang baik dari lembaran-lembaran tersebut sangat diperlukan.
Uji beban dinamis: Lembaran baja listrik diuji dengan beban dinamis untuk menguji kekuatan kelelahan dan responsnya dalam kondisi operasi nyata. Untuk tujuan ini, ZwickRoell menawarkan ,
Untuk tujuan ini, ZwickRoell menawarkan sistem pengujian hidrolik servo kompak, yang—berkat aktuator pengujian yang dipasang di kepala silang bawah—sangat cocok untuk digunakan pada suhu tinggi.
Pengujian material statis pada lembaran baja listrik untuk motor listrik
Untuk memastikan fungsi mekanis lembaran baja listrik dalam motor listrik selama proses pengolahan dan operasi, metode uji statis konvensional seperti uji tarik sesuai dengan ISO 6892-1 dan ASTM E8 memainkan peran penting dalam menentukan parameter material, termasuk modulus elastisitas, kekuatan leleh/yield strength, kekuatan tarik/tensile strength dan regangan saat patah/strain at break. Mereka menyediakan informasi dasar tentang perilaku mekanis material di bawah beban quasi-statis dan sangat penting untuk pemilihan material dan jaminan kualitas material, misalnya untuk stator dan rotor pada motor listrik.
Lembaran baja listrik seringkali sangat tipis (biasanya antara 50 dan 100 mikrometer) dan memiliki butiran yang sangat kasar. Hal ini dapat menyebabkan perilaku deformasi dan kegagalan yang sangat kompleks.
- DIN 50154, yang mengatur uji tarik pada spesimen tipis dengan ketebalan nominal kurang dari 200 µm, oleh karena itu sangat cocok sebagai metode uji alternatif untuk ISO 6892. Nilai uji statis saja seringkali tidak cukup untuk memprediksi kegagalan lokal dalam proses pembentukan. Kedua metode pengujian standar tersebut sudah tersedia sebagai program pengujian dalam software pengujian testXpert dari ZwickRoell, sehingga semua parameter pengujian penting sudah disetel secara default.
- Pengujian lembaran logam membantu menyelidiki perilaku retak dalam proses pembentukan yang realistis (misalnya pembentukan dalam/deep drawing) dan memberikan informasi tentang kemudahan pembentukan serta kecenderungan pembentukan retak.
- Dalam uji perluasan lubang/hole expansion test, sensitivitas retak tepi pada lembaran baja listrik dapat dianalisis. ZwickRoell menyediakan deteksi optik yang didukung oleh kecerdasan buatan (AI) untuk mendeteksi kegagalan sehingga memastikan hasil yang sangat independen dari pengguna dan dapat diulang.
Studi ilmiah tentang lembaran baja listrik
Analisis multifungsi sifat mekanik dan magnetik lembaran baja listrik
German Research Foundation (DFG) mendanai sebuah proyek penelitian yang melibatkan banyak universitas, di mana sistem ZwickRoell digunakan dalam beberapa studi. Penelitian menunjukkan bahwa proses stamping dapat digunakan untuk secara sengaja memperkenalkan tegangan sisa ke dalam lembaran baja listrik.. Residual stres ini mempengaruhi fluks magnetik pada lembaran logam dan oleh karena itu dapat meningkatkan efisiensi. Menggunakan alat yang dikembangkan sebagai bagian dari proyek penelitian, perilaku material magnetik dapat diukur secara in-situ dalam uji tarik.
Lihat gambar; bandingkan dengan laporan penelitian DFG “Increased Efficiency of Electrical Steel by Targeted Residual Stress” Halaman 206, Bagian 12.4
TENTANG PENULIS:
Kepala Manajemen Industri Global
- Bertanggung jawab atas pengembangan strategis solusi pengujian di sektor mobilitas dan baterai di ZwickRoell.
- Spesialis untuk pengujian material dan komponen mekanik di industri otomotif.
- Beberapa tahun pengalaman penelitian di Kursi Teknologi Pembentukan dan Teknik Foundry (utg) di Technical University of Munich
- Memimpin sejumlah proyek penelitian bilateral dengan produsen otomotif terkemuka
- Fokus ilmiah: karakterisasi material logam lembaran dan eksperimen difraksi in-situ
- Disertasi Doktor tahun 2023 dengan topik: Karaterisasi elastis-plastik baja berkekuatan tinggi