نوع سیم که عمدتاً در موتورهای الکتریکی استفاده می شود ، سیم آهنربا نامیده می شود ، همچنین اغلب به عنوان سیم سیم پیچ یا سیم مینا گفته می شود. ساخت و سازهای منحصر به فرد آن به طور خاص برای رسیدگی به خواسته های کاربردهای الکترومغناطیسی طراحی شده است.

مواد هادی: هسته سیم آهنربا به طور معمول از مس ساخته می شود. مس به دلیل هدایت الکتریکی عالی ، انتخاب می شود که از دست دادن انرژی (و در نتیجه تولید گرما) در حین کار موتور به حداقل می رسد. در حالی که کمتر متداول است ، آلومینیوم نیز می تواند به عنوان یک هادی مورد استفاده قرار گیرد ، به ویژه در برنامه هایی که وزن یا هزینه ملاحظات عمده ای است ، اگرچه رسانایی کمتری نسبت به مس دارد.
عایق: این ویژگی مشخص کننده سیم آهنربا است. بر خلاف سیمهای الکتریکی معمولی که دارای یک ژاکت پلاستیکی ضخیم یا لاستیکی برای عایق هستند ، سیم آهنربا دارای لایه ای بسیار نازک و در عین حال بسیار بادوام از عایق است که مستقیماً برای هادی اعمال می شود. هدف از این عایق بسیار مهم است: برای جلوگیری از مدارهای کوتاه بین چرخش فردی سیم در سیم پیچ موتور ، اجازه می دهد تا میدان مغناطیسی به طور مؤثر تولید شود.
مواد عایق رایج فیلم های مختلف پلیمری هستند که می توانند در لایه های تک یا چندگانه استفاده شوند. برخی از پلیمرهای متداول شامل موارد زیر هستند:
پلی وینیل رسمی (Formvar): یک عایق قدیمی اما هنوز هم استفاده می شود ، که به خواص مکانیکی خوب شناخته می شود.
پلی اورتان: لحیم کاری عالی را ارائه می دهد ، و باعث می شود که اتصالات بدون سلب عایق ، پایان دادن به اتصالات را آسان تر کنید.
پلی آمید: مقاومت مکانیکی خوب و مقاومت در برابر سایش را فراهم می کند.
پلی استر: یک عایق عمومی با هدف عمومی با مقاومت حرارتی و شیمیایی خوب.
پلی استر-آمید و پلی آمید-آمید (آمید-آمید): اینها اغلب برای رتبه بندی دمای بالاتر و مقاومت مکانیکی و شیمیایی بهبود یافته استفاده می شوند و آنها را برای خواستار کاربردهای حرکتی مناسب می کنند.
PolyiMide: به دلیل مقاومت فوق العاده درجه حرارت بالا و مقاومت دی الکتریک بسیار عالی ، در موتورهایی که در محیط های حرارتی شدید کار می کنند استفاده می شود. فراتر از فیلم های پلیمری ، سایر مواد عایق را می توان در برنامه های خاص ، به ویژه در موتورهای بزرگتر یا ترانسفورماتورها یافت:
نخ فایبرگلاس با لاک: استحکام مکانیکی و مقاومت حرارتی خوبی را فراهم می کند.
کاغذ آرامید (به عنوان مثال ، Nomex): ثبات حرارتی عالی و سختی مکانیکی را ارائه می دهد.
کاغذ کرافت: در برخی از برنامه های قدیمی و ولتاژ قدیمی یا تخصصی استفاده می شود.
فیلم میکا و پلی استر: همچنین می تواند برای خواص الکتریکی و حرارتی خاص آنها استفاده شود.

شکل های سیم: در حالی که رایج ترین شکل سیم آهنربا گرد است ، می توان آن را در سایر شکل ها نیز برای بهینه سازی استفاده از فضا و عملکرد در طراحی یک موتور نیز تولید کرد. اینها شامل:
مستطیل شکل: که اغلب در موتورهای بزرگتر یا برای طرح های سیم پیچ جمع و جور استفاده می شود که فضای پر کردن کارآمد بسیار مهم است.
مربع: مشابه مستطیل شکل ، فاکتور پر کردن فضا را فراهم می کند.
روبان (مسطح): در برنامه های بسیار تخصصی که در آن به سیم پیچ بسیار پایین مورد نیاز است استفاده می شود.

عملکرد اصلی: هدف اصلی سیم آهنربا در یک موتور الکتریکی تسهیل تبدیل کارآمد انرژی الکتریکی به انرژی مغناطیسی (و بالعکس) است. با درست سیم پیچ این سیم های عایق ، سیم پیچ های الکترومغناطیسی تشکیل می شوند. هنگامی که جریان از طریق این کویل ها جریان می یابد ، میدان های مغناطیسی را ایجاد می کند که برای تولید نیروی چرخشی (گشتاور) لازم برای عملکرد موتور در تعامل هستند.

انتخاب یک نوع خاص از سیم آهنربا ، به ویژه مواد عایق آن ، بسیار مهم است و به عوامل مختلفی مانند دمای عمل موتور ، رتبه ولتاژ مورد نیاز ، تنش های مکانیکی که تحمل خواهد کرد و هرگونه قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی یا رطوبت بستگی دارد. فن آوری های عایق پیشرفته به میزان قابل توجهی در کارایی ، قابلیت اطمینان و طول عمر موتور کمک می کنند.
شما در مورد نوع سیم مورد استفاده در موتورهای برقی ، به زبان انگلیسی توضیح مفصلی تر می خواهید. در اینجا توضیح گسترده ای آورده شده است:

سیم تخصصی مورد استفاده در موتورهای الکتریکی در درجه اول به عنوان سیم آهنربا شناخته می شود ، همچنین اغلب سیم سیم پیچ یا سیم مینا نیز نامیده می شود. این نوع سیم برای عملکرد هر موتور الکتریکی کاملاً اساسی است ، زیرا کویل هایی را تشکیل می دهد که زمینه های مغناطیسی را مسئول تبدیل انرژی الکتریکی به حرکت مکانیکی می کند.

بیایید ویژگی های اصلی آن را تجزیه کنیم و چرا اینقدر مهم است:
مواد هادی: در درجه اول مس (با آلومینیوم به عنوان جایگزین)
مس: به طرز عجیبی ، سیم آهنربا از مس بسیار خالص و آنیل ساخته شده است. مس به دلیل هدایت الکتریکی استثنایی خود انتخاب شده است ، به این معنی که مقاومت بسیار کمی در برابر جریان جریان دارد. این باعث از بین رفتن انرژی به عنوان گرما (تلفات I²R) می شود و باعث می شود موتور کارآمدتر شود. انعطاف پذیری آن (توانایی کشیده شدن به سیمهای نازک) و قابلیت انعطاف پذیری (توانایی تشکیل در کویل) نیز از مزایای اصلی است.
آلومینیوم: اگرچه کمتر رایج است ، از سیم آهنربای آلومینیوم در برخی از برنامه ها ، به ویژه در موتورهای بزرگتر و ترانسفورماتورها استفاده می شود ، در درجه اول برای صرفه جویی در هزینه و کاهش وزن. با این حال ، آلومینیوم دارای رسانایی کمتری نسبت به مس است ، به این معنی که برای دستیابی به همان مقاومت الکتریکی یک سطح مقطع بزرگتر از سیم آلومینیوم مورد نیاز است. آلومینیوم همچنین به دلیل اکسیداسیون چالش های اتصالات را نشان می دهد.

عایق: لایه نازک مهم
این چیزی است که واقعاً سیم آهنربا را تعریف می کند. بر خلاف سیم عایق معمولی (مانند سیم کشی خانه) ، که دارای یک غلاف پلاستیکی نسبتاً ضخیم یا لاستیکی است ، سیم آهنربا دارای لایه ای بسیار نازک و در عین حال فوق العاده سخت و عایق است که مستقیماً برای هادی اعمال می شود. این روکش "مینا" یک مینای دندان زجاجیه نیست (مانند سفالگری) بلکه یک فیلم پلیمری تخصصی است.
هدف عایق: عایق برای جلوگیری از مدارهای کوتاه بین چرخش های مجاور سیم در سیم پیچ های موتور محکم بسته بندی شده بسیار مهم است. بدون این عایق ، جریان الکتریکی مسیر مورد نظر را دور می زند و منجر به ناکارآمدی ، گرمای بیش از حد و خرابی حرکتی می شود.
مواد عایق رایج: پلیمرهای مورد استفاده برای خواص حرارتی ، مکانیکی و شیمیایی خاص مهندسی می شوند. انواع متداول عبارتند از:
پلی وینیل رسمی (Formvar): یک عایق قدیمی اما هنوز هم استفاده می شود که برای چسبندگی و انعطاف پذیری خوب شناخته می شود.
پلی استر/پلی استر-آمید: به دلیل خاصیت حرارتی و مکانیکی خوب مورد استفاده قرار می گیرد.
پلی آمید-آمید (PAI): اغلب به عنوان یک کت برتر از پلی استر یا پلی استر-آمید برای افزایش مقاومت در برابر سایش و مقاومت شیمیایی ، به ویژه در دماهای بالاتر استفاده می شود.
PolyiMide (ML): مقاومت بسیار خوبی در دمای بالا را ارائه می دهد ، و آن را برای برنامه های کاربردی مانند هوافضا و موتورهای با کارایی بالا مناسب می کند.
ضخامت ساخت: عایق در "ساخت" های مختلف (به عنوان مثال ، تک ، سنگین/دوتایی ، سه گانه) ارائه می شود و به ضخامت لایه عایق اشاره می کند. ساختهای ضخیم تر استحکام دی الکتریک بهتری (توانایی عایق بندی) را فراهم می کند اما فاکتور پر کردن مس را کاهش می دهد (مس کمتر در یک حجم معین).
کلاس حرارتی: عایق ها توسط "کلاس حرارتی" رتبه بندی می شوند ، که نشانگر حداکثر دمای کار مداوم است که می توانند بدون تخریب مقاومت کنند. کلاس های رایج شامل 130 درجه سانتیگراد (کلاس B) ، 155 درجه سانتیگراد (کلاس F) ، 180 درجه سانتیگراد (کلاس H) و 200 درجه سانتیگراد (کلاس N) است. کلاس های حرارتی بالاتر برای موتورهایی که در حین کار گرمای قابل توجهی ایجاد می کنند ضروری است.

شکل سیم: فراتر از آن
سیم گرد: این رایج ترین شکل است که در اکثر سیم پیچ های حرکتی استفاده می شود.
سیم مستطیل/مربع/روبان: برای کاربردهایی که به حداکثر رساندن "فاکتور پر" (مقدار مس بسته بندی شده در یک فضای معین) بسیار مهم است ، یا برای اتلاف حرارتی بهتر ، سیم آهنربا را می توان در سطح مقطع مستطیل ، مربع یا صاف "روبان" تهیه کرد. این امکان را برای الگوهای سیم پیچ متراکم تر فراهم می کند.

چگونه در یک موتور کار می کند:
موتورهای برقی به تعامل میدان های مغناطیسی متکی هستند. سیم آهنربا در سیم پیچ های اطراف یک هسته مغناطیسی (اغلب فولاد چند لایه) پیچیده می شود. هنگامی که جریان الکتریکی از طریق این کویل ها جریان می یابد ، یک میدان الکترومغناطیسی ایجاد می کند.
الگوی سیم پیچ دقیق و تعداد چرخش ها پارامترهای طراحی مهمی هستند که قدرت و ویژگی های میدان مغناطیسی را تعیین می کنند ، که به نوبه خود سرعت ، گشتاور و کارآیی موتور را دیکته می کند.
عایق نازک اجازه می دهد هزاران چرخش سیم از نزدیک بدون اتصال کوتاه به هم بسته شود و امکان ایجاد میدان های مغناطیسی قدرتمند و جمع و جور را فراهم می کند.

Magnet Wire محصولی بسیار مهندسی شده است که به طور خاص برای پاسخگویی به نیازهای خواستار موتورهای برقی طراحی شده است. ترکیب آن از یک هادی با هدایت بالا (معمولاً مس) و یک عایق پلیمری نازک و قوی ، امکان تبدیل کارآمد انرژی الکتریکی به انرژی مغناطیسی را فراهم می کند ، که این اصل اصلی عملکرد موتور الکتریکی است. $ $