En DC-motor består av två huvudkomponenter: en rotor och en stator. Rotorn har en toroidformad kärna med slitsar för att hålla spolarna eller lindningarna. Enligt Faradays lag, när kärnan roterar i ett magnetfält, induceras en spänning eller elektrisk potential i spolen, och denna inducerade elektriska potential kommer att orsaka ett strömflöde, som kallas virvelström.

Virvelströmmar är resultatet av kärnans rotation indemagnetfält

Virvelström är en form av magnetisk förlust, och effektförlusten på grund av flödet av virvelström kallas virvelströmsförlust. Hysteresförlust är en annan komponent av magnetisk förlust, och dessa förluster genererar värme och minskar motorns effektivitet.

Utvecklingen aveddy-strömmen påverkas av resistansen hos dess strömmande material

För vilket magnetiskt material som helst finns det ett omvänt förhållande mellan materialets tvärsnittsarea och dess resistans, vilket innebär att den minskade arean leder till en ökning av motståndet, vilket i sin tur leder till en minskning av virvelströmmar. Ett sätt att minska tvärsnittsarean är att göra materialet tunnare.

Detta förklarar varför motorkärnan är gjord av många tunna järnplåtar (kallaslaminering av elektriska motorer) snarare än en stor och solid bit järnplåt. Dessa individuella ark har högre resistans än ett massivt ark och ger därför mindre virvelström och lägre virvelströmsförluster.

Summan av virvelströmmar i de laminerade kärnorna är mindre än i de solida kärnorna

Dessa lamineringsstaplar är isolerade från varandra, och ett lager av lack används vanligtvis för att förhindra att virvelströmmar "hoppar" från stapel till stapel. Det omvända kvadratförhållandet mellan materialtjocklek och virvelströmsförlust innebär att varje minskning av tjockleken kommer att ha en signifikant effekt på förlustens storlek. Därför Gator, ett Kinatillfredsställande rotorfabrik, strävar efter att göra motorkärnlamineringar så tunna som möjligt ur tillverknings- och kostnadsperspektiv, med moderna DC-motorer som vanligtvis använder lamineringar med en tjocklek på 0,1 till 0,5 mm.

Slutsats

Virvelströmsförlustmekanismen kräver att motorn staplas med isolerande lager av staplar för att förhindra att virvelströmmar "hoppar" från laminat till laminat.