インターロック積層コア: 精度とパフォーマンスの向上

このテクノロジーは単なる積み重ねの枠を超えています。最新のインターロック システムには、スタンピング中に積層をほぼ分子レベルで物理的に結合する微細な機能が組み込まれており、高 RPM トラクション モーターのねじれ応力に耐えるモノリシック構造が形成されています。スタンピング金型のアーキテクチャと材料のスプリングバック力学を理解することは、これらのコアを仕様するエンジニアにとって重要です。

異物のないインターロックの仕組み

クリート、ボルト、または外径に沿った MIG 溶接に依存する従来のコア構造とは異なり、インターロック積層コアは幾何学的フィットを使用して層を接着します。高速スタンピングプロセス中に、順送金型は 1 枚の積層体に正確な円筒形または V 字形の突起をカットし、隣接するシートの対応する凹部に押し込みます。締まりばめは、多くの場合、単に 0.02～0.05mm 、巻き取りおよびニス塗りの段階でラミネートの完全性を維持するのに十分な強力な保持力を生成します。

溶接の廃止は大きな技術的進歩です。溶接によりバックアイアンに沿って短絡経路が形成され、透磁率を低下させる局所的なホットスポットが生成されます。この伝導経路を除去することにより、インターロックされたコアは真に分離された積層構造を維持し、歯形全体にわたって磁束密度が均一に保たれます。

効率とトルクの向上を数値化する

溶接コア設計からインターロックコア設計への移行は、電気モーターの出力密度に直接影響します。 12 スロット、8 極の集中巻ステーターでテストすると、パフォーマンスの差が明確に明らかになります。

コギングトルクの低減により、 4mNm 自動車のトラクション用途における騒音、振動、およびハーシュネス (NVH) にとっては特に重要です。この滑らかさは、インターロック機能によって維持される正確な角度調整によって実現され、熱サイクル中に機械的にクランプされたコアを悩ませる層間の回転滑りを防ぎます。

欠陥ゼロスタックのための重要なツールパラメータ

成功するインターロック積層コア プロジェクトは、スタンピング ダイの内部で失敗するか成功します。インターロック機能は順送金型の最終段階で作成され、材料の送りとパンチとダイのクリアランスを完全に制御する必要があります。ここでの差異はスタックの高さ全体にわたって増加します。

制御されたスプリングバックと表面の平坦性

シリコン鋼は、およその材料スプリングバックを示します。 2～4度 曲げた後。インターロック タブが確実に係合するには、ダイがタブを正確に過剰に曲げて、隣接する層のキャビティ内のロック位置にタブが緩むようにする必要があります。先進的な順送金型では、リアルタイムでトン数を調整するサーボ駆動の圧力パッドが使用され、コイル間の硬度のばらつきを補正します。この補正がないと、スタックの緩みや積層の破損が発生します。

インターロック量と形状ジオメトリ

形状によって、最終ブロックのせん断強度が決まります。直径 200mm のステーターの現在のベスト プラクティスでは、次のプロファイルが使用されます。

• 丸いディンプル: 小型サーボモータに最適 5kW 、磁路への影響を最小限に抑えながら対称的な保持力を提供します。
• V 字型またはデルタ インターロック: 配達します 40% 高い引き抜き抵抗 10,000 RPM を超えるモーターに不可欠なダブテール効果を生み出すことにより、丸いデザインよりも優れた効果を発揮します。
• 可変圧力ゾーン: 絶縁層の亀裂を防ぐためにステータティースゾーンのインターロック深さを浅くし、最大のクランプ力をヨーク領域のみに適用する技術。

材料の制約と電気絶縁の完全性

インターロッキングは本質的に、鋼表面の絶縁酸化物またはワニスコーティングを破壊します。タブがコーティングを切断すると、金属間のブリッジが形成されます。この短絡リスクを管理することが設計上の主要な課題です。炭化ケイ素 (SiC) インバータを使用した高周波ドライブでは、鋭い dv/dt パルスがこれらのインターロックを介して破壊的な電流を誘導する可能性があります。

これを軽減するために、メーカーは現在、 二次自己接着エポキシ 硬化サイクル中に活性化します。機械的インターロックが取り扱いに耐えるグリーン強度を提供する一方で、焼き付けたエポキシが切断端の微小な隙間を埋め、電気抵抗を上記以上に回復します。 5メガオーム 500Vで。このハイブリッド インターロック接合プロセスは、800V EV トラクション モーターの標準となりつつあります。

ダイ内品質検証の実装

完成したスタックの破壊的な引き出しテストに依存するのは時代遅れです。インテリジェントなスタンピング セルは、レーザー変位センサーを金型キャビティに直接統合するようになりました。ラミネートがインターロック ステーションから出ると、センサーがロッキング タブの突出高さを測定します。タブの高さが異なる場合は、 公称0.8mmターゲットより0.03mm以上 、プレスコントローラーはラムの貫通力を即座に調整するか、スタック全体が危険にさらされる前に不良セクションを迂回します。この閉ループフィードバックにより、初回パスの歩留まりが次の値を超えることが可能になります。 99.9% 、2.5 秒ごとに 1 つのローター コアを生産する場合に不可欠です。