La principal materia prima para los núcleos de los motores son las láminas de acero al silicio. Actualmente, las más utilizadas son las de 470, 600 y 800 en láminas laminadas en frío, de las cuales las de 470 y 600 son las que se emplean con mayor frecuencia en motores de alta eficiencia.
1. Baja pérdida.
Las pérdidas en el núcleo a una determinada frecuencia e intensidad de inducción magnética son un indicador clave de las láminas de acero eléctrico. Estas pérdidas se componen de dos partes: pérdidas por histéresis y pérdidas por corrientes parásitas. Las pérdidas por histéresis representan el consumo de energía causado por la magnetización alterna del núcleo, la cual depende de la composición del material y el tamaño del grano, y se puede representar mediante el área del ciclo de histéresis. Las pérdidas por corrientes parásitas representan la pérdida de resistencia causada por las corrientes parásitas generadas durante la magnetización alterna del núcleo, la cual depende de la resistividad y el espesor del material. Por lo tanto, para reducir las pérdidas en el núcleo, las láminas de acero eléctrico presentan un menor espesor y una mayor resistividad.
2. Alta conductividad magnética.
Cuanto mayor sea la conductividad magnética, menor será la sección transversal del circuito magnético que se puede reducir cuando el flujo permanece constante, lo que permite ahorrar el cobre utilizado en el devanado de excitación y reducir el tamaño del motor.
3. Buenas propiedades de laminación.
Las placas de acero eléctrico deben tener una dureza adecuada, ni demasiado frágil ni demasiado blanda. La superficie debe ser lisa, plana y de espesor uniforme (con el requisito de control de la diferencia de placas), lo que es propicio para el punzonado del molde y mejora el coeficiente de apilamiento. El mismo molde puede usarse para placas de acero laminadas en frío, y su vida útil puede extenderse significativamente en comparación con las placas de acero laminadas en caliente. Algunas placas de acero eléctrico laminadas en frío con recubrimientos inorgánicos u orgánicos pueden aumentar el número de golpes de punzonado por pasada del molde en casi diez veces después de un rectificado único. ●Bajo costo y fácil de usar. Además de los requisitos anteriores, algunos motores a menudo tienen requisitos más altos para los materiales conductores magnéticos. Por ejemplo, pequeña falla magnética y pequeña expansión magnética. Estos requisitos son diversos y deben considerarse de manera integral.
● Lámina de acero al silicio
Acero aleado que contiene silicio, laminado en láminas delgadas. Generalmente se le conoce como chapa de acero al silicio. Según el proceso de fabricación, se clasifica en chapa de acero al silicio laminada en caliente (que prácticamente ha desaparecido) y chapa de acero al silicio laminada en frío. La chapa de acero al silicio laminada en frío se puede subdividir en orientada y no orientada. Actualmente, las chapas de acero al silicio se suministran principalmente en forma de lámina. Para mejorar las propiedades magnéticas de la chapa de acero al silicio y reducir su resistencia al corte, las chapas de acero al silicio nacionales se someten a un tratamiento térmico en la laminadora.
●Sin láminas de acero al silicio
El núcleo del motor utiliza láminas de acero al silicio en lugar de placas de acero con bajo contenido de carbono y hierro puro. Esto representó un avance significativo en la historia. Las láminas de acero al silicio de baja pérdida mejoraron el rendimiento del motor y redujeron su tamaño. Actualmente, en lugar de láminas de acero al silicio, se utilizan láminas de acero con bajo contenido de silicio (también conocidas como flejes de acero eléctrico con bajo contenido de carbono o flejes de acero eléctrico con hierro puro) para fabricar los núcleos de motores pequeños, ya que las láminas de acero con bajo contenido de silicio producidas con tecnología moderna difieren de las placas de acero con bajo contenido de carbono originales. No solo poseen una alta fuerza de inducción magnética, sino que también presentan pérdidas de hierro similares a las de las láminas de acero al silicio. Los pequeños motores de CA diseñados y fabricados con láminas de acero con bajo contenido de silicio pueden reducir aún más el tamaño, el peso y el costo. Además, debido a que las láminas de acero con bajo contenido de silicio son más blandas, pueden aumentar la velocidad de punzonado y prolongar la vida útil de los moldes. Hoy en día, las láminas de acero con bajo contenido de silicio se utilizan ampliamente como material de núcleo para motores pequeños en otros países. En los países industrializados, su uso representa aproximadamente entre el 50% y el 60% de la producción total de chapas de acero eléctrico.
Actualmente, existen dos situaciones en las que la fábrica de motores utiliza láminas de acero sin silicio. Una consiste en que las láminas de acero sin silicio, después del laminado en frío, se troquelan directamente y luego se someten a un tratamiento térmico en la fábrica; la otra consiste en que las láminas de acero recocido suministradas por la acería se troquelan y se utilizan directamente en la fábrica de motores. Las láminas de acero sin silicio son materiales de alta conductividad magnética, y su intensidad y pérdida de inducción magnética son muy sensibles a la tensión mecánica. Por lo tanto, después del troquelado y antes de su uso, el recocido para eliminar tensiones es una medida importante para mejorar el rendimiento magnético. El tratamiento térmico de las láminas de acero sin silicio requiere equipos especializados, pero la mayoría de las fábricas de motores en nuestro país aún no cuentan con ellos. Este es un problema que debe resolverse al utilizar láminas de acero sin silicio.
● El contenido de silicio y las impurezas de silicio influyen decisivamente en el rendimiento de las láminas de acero al silicio. Al añadir silicio al hierro, la resistividad aumenta y también se facilita la separación de las impurezas de carbono perjudiciales. Generalmente, al añadir silicio al hierro puro, la intensidad de la inducción magnética disminuye ligeramente, pero las pérdidas de hierro se reducen significativamente. A medida que aumenta el contenido de silicio, aumentan la dureza y la fragilidad, lo que dificulta el laminado, el estampado, el cizallado y el mecanizado. Actualmente, el contenido de silicio en las láminas de acero al silicio no suele superar el 4,5 %. Si el contenido de silicio es mayor, resulta difícil realizar el laminado y el mecanizado.
●Espesor.Considerando que la pérdida por corrientes parásitas en el núcleo de hierro es proporcional al cuadrado del espesor de la lámina de acero, para el mismo tipo de lámina de acero al silicio, cuanto menor sea el espesor, menor será la pérdida en el núcleo de hierro, pero el tiempo de fabricación del núcleo aumenta y el coeficiente de apilamiento disminuye. Generalmente, los motores utilizan láminas de acero al silicio con un espesor de 0,5 milímetros, y cuando los requisitos de pérdida en el núcleo de hierro de los grandes generadores de turbinas de vapor son muy estrictos, se utilizan láminas de acero al silicio de 0,35 milímetros de espesor.
●Estrés.Durante los procesos de corte, apilamiento o bobinado del núcleo de hierro, se generan tensiones que deterioran el rendimiento magnético y aumentan las pérdidas por fricción. En un rango de aproximadamente 1 milímetro a ambos lados de la línea de corte, se forma una zona visible de tensión residual en forma de franja negra. Generalmente, se puede aplicar un tratamiento térmico para eliminar las tensiones y restaurar el rendimiento magnético original; sin embargo, el rendimiento magnético de las láminas de acero al silicio laminadas en frío de alto rendimiento es más sensible a las tensiones.
Fecha de publicación: 4 de marzo de 2026