Ein Vergleich zwischen einem Motor aus reinem Kupfer und einem Aluminiummotor – welcher ist besser?

Ⅰ. Was ist ein Elektromotor?

Ein Motor ist ein elektrisches Gerät, das elektrische Energie in mechanische Energie umwandeln und kinetische Energie erzeugen kann, um andere Geräte anzutreiben. Sein Funktionsprinzip besteht darin, durch die Wechselwirkung zwischen dem Magnetfeld und dem Wicklungsstrom ein Drehmoment zu erzeugen. Motoren haben viele Einsatzmöglichkeiten, von schweren Industriemaschinen bis hin zu kleinen Spielzeugen. Sie werden häufig in Haushaltsgeräten, industriellen Produktionslinien, im Transportwesen und in anderen Bereichen wie Klimaanlagen, Waschmaschinen, elektrischen Ventilatoren, Elektrowerkzeugen, Elektrofahrzeugen usw. eingesetzt.

Ⅱ. Wie viele Arten von Elektromotoren gibt es?

Motoren können je nach Art der Stromversorgung in Gleichstrommotoren, Wechselstrommotoren und Schrittmotoren unterteilt werden.

_1. Gleichstrommotor

Gleichstrommotoren werden nur unter Gleichstrombedingungen verwendet. Sie verwenden Permanentmagnete oder Elektromagnete, Bürsten, Kommutatoren und andere Komponenten. Die Bürsten und Kommutatoren liefern den vom Netzteil gelieferten Gleichstrom kontinuierlich an die Rotorspulen, sodass sich der Rotor weiterhin in die gleiche Richtung drehen kann. Seine Geschwindigkeit kann einfach durch Ändern der Spannung gesteuert werden und seine Betriebskosten sind sehr gering. Gleichstrommotoren können je nach ihrer unterschiedlichen Struktur und Funktionsweise in bürstenbehaftete und bürstenlose Typen unterteilt werden.

• Ein bürstenbehafteter Gleichstrommotor ist ein rotierender Motor mit einer Bürstenvorrichtung im Inneren, der Gleichstrom in mechanische Energie oder mechanische Energie in Gleichstrom umwandeln kann. Er verfügt über die Eigenschaften eines schnellen Starts und einer guten Geschwindigkeitsregelungsleistung und wird häufig in Elektrolokomotiven, Lokomotiven mit Verbrennungsmotor, Elektrofahrrädern, Schiffsmaschinen und anderen Bereichen eingesetzt.
• Bürstenloser Gleichstrommotor ersetzt den herkömmlichen Kontaktkommutator und die Bürste durch ein elektronisches Schaltgerät. Er hat die Vorteile einer hohen Zuverlässigkeit und geringer mechanischer Geräusche und wird häufig in medizinischen Geräten, Haushaltsgeräten, Elektrofahrzeugen und anderen Bereichen eingesetzt.

_2. Wechselstrommotor

Wechselstrommotoren sind ein weiterer wichtiger Motortyp. Wechselstrom wird durch die Statorflügel des Motors geleitet, und das umgebende Magnetfeld ist so ausgelegt, dass es den Rotor in verschiedene Positionen drückt, um ihn am Laufen zu halten. Sie benötigen beim Starten nur sehr wenig Strom und können die Beschleunigung steuern, was bedeutet, dass sie eine konstante Geschwindigkeit und Leistung aufrechterhalten können. Wechselstrommotoren können in Einphasenmotoren und Dreiphasenmotoren unterteilt werden.

• Ein Einphasenmotor ist ein Kleinleistungsmotor, der von einer einphasigen Wechselstromversorgung (220 V) angetrieben wird und an seinem Stator zweiphasige Wicklungen hat. Aufgrund seiner praktischen und wirtschaftlichen Eigenschaften ist er in fast allen Kleinleistungshaushaltsgeräten zu finden.
• Ein Dreiphasenmotor ist ein Elektromotortyp, der mit 380 V Dreiphasenwechselstrom betrieben wird. Auf seinem Stator befinden sich dreiphasige Wicklungen. Im Vergleich zu Einphasenmotoren haben Dreiphasenmotoren eine bessere Bewegungsleistung und können verschiedene Materialien einsparen. Sie werden häufig in industriellen Produktionslinien, in der Fertigung, im Transportwesen und in anderen Bereichen eingesetzt, in denen eine hohe Leistungsabgabe erforderlich ist.

3. Impulsmotor

Ein Impulsmotor ist ein Motor, der ein Impulssignal als Steuersignal verwendet. Seine Bewegung wird durch ein Impulssignal gesteuert, das von einem Controller gesendet wird, um die Bewegung des Rotors zu steuern. Der Controller steuert die Richtung und Geschwindigkeit der Motordrehung, indem er die Frequenz und Größe des Impulssignals anpasst.

Im Vergleich zu Gleichstrommotoren haben Wechselstrommotoren keine Umrichter, sodass ihre Struktur einfach, leicht herzustellen, relativ robust und für große Maschinen mit hohen Drehzahlen, hohen Spannungen und hohen Stromanforderungen geeignet ist. Die Altmetallrecyclingmaschinen in der Recyclingindustrie verwenden Wechselstrommotoren, die in Verbindung mit dreiphasigen oder zweiphasigen Stromversorgungen verwendet werden, um bei der Verarbeitung von Altmetallen wie Eisen und Kupfer einen geringeren Verschleiß zu gewährleisten, was sie langlebiger macht als andere Motortypen.

Ⅲ. Die Struktur des Motors einer Altmetallrecyclingmaschine

Die auf dem Markt erhältlichen Motorenstrukturen von Schrottrecyclingmaschinen sind sehr ähnlich und bestehen im Wesentlichen aus einem Stator, einem Rotor und einem Motorgehäuse.

_1. Motorstator

Statorkern:

Es ist ein wichtiger Teil des Motors, auf dem die Statorwicklung angebracht ist. Es handelt sich um einen Hohlzylinder aus Siliziumstahlblechen mit einer Isolierschicht auf der Oberfläche. Im Inneren des Kerns befinden sich gleichmäßig verteilte Schlitze, in die die Statorwicklung eingebettet wird. Dieses Design trägt dazu bei, Wirbelströme zu reduzieren und Energieverluste zu verringern.

Statorwicklung:

Eine Komponente des Motorschaltkreises, bestehend aus Kupferdrähten, die um die Statorschlitze gewickelt sind. Durch die Zufuhr von Wechselstrom kann ein rotierendes Magnetfeld erzeugt werden. Diese Wicklungen sind nach einem bestimmten Muster in jeden Schlitz des Stators eingebettet. Die Statorwicklungsmaterialien sind hauptsächlich Kupfer und Aluminium. Normalerweise bezeichnen wir einen Motor mit einer Statorwicklung aus Kupferdraht als Kupfermotor und einen Motor mit einer Statorwicklung aus Aluminiumdraht als Aluminiummotor.

_2. Motorrotor

Der Rotor ist die zentrale Komponente des Motors, die an der Welle befestigt ist. Der am häufigsten verwendete Rotortyp in Wechselstrommotoren ist der Käfigläufer. Der Käfigläufer ist zylindrisch und besteht ebenfalls aus gestapelten Siliziumstahlblechen. Die Leiterstäbe werden in gleichmäßig um den Zylinder verteilte Schlitze gegossen. Nachdem die Leiterstäbe druckgegossen wurden, werden sie elektrisch und mechanisch mit den Endringen verbunden. Die Leiterstäbe von Motoren aus reinem Kupfer werden aus Kupfer gegossen, während die Leiterstäbe von Aluminiummotoren aus Aluminium bestehen.

_3. Motorgehäuse

Das Motorgehäuse ist eine Schutzvorrichtung für den Motor und schützt die inneren Komponenten vor Staub und anderen Verunreinigungen. Es wird aus Siliziumstahlblechen und anderen Materialien im Stanz- und Tiefziehverfahren hergestellt. Darüber hinaus können Oberflächenrostschutz- und Sprühverfahren die innere Ausrüstung des Motors gut schützen.

Ⅳ. Motor aus reinem Kupfer VS Al Motor

Motoren aus reinem Kupfer und Aluminiummotoren haben jeweils unterschiedliche Eigenschaften und Vorteile und eignen sich für unterschiedliche Anwendungen. Als führender Hersteller von Altmetallrecyclingmaschinen werden wir in diesem Artikel die Unterschiede zwischen Motoren aus reinem Kupfer und Aluminiummotoren untersuchen, damit Sie schnell feststellen können, welcher Motor für Altmetallrecyclingmaschinen besser geeignet ist.

_1. Materialquelle

Da Kupfer eine begrenzte Ressource ist, ist die Zahl der bekannten Kupferminen tatsächlich gering, und Kupfer kommt in der Natur hauptsächlich in Verbindungen vor, sodass eine komplexe elektrolytische Raffination erforderlich ist, um reines Kupfer für die mechanische Fertigung zu erhalten. Aluminium ist ein billigeres und häufigeres alternatives Metall. Die weltweiten Grundreserven an Bauxit betragen 31,3 Milliarden Tonnen, was dem 50-fachen der Reserven der Kupferminen entspricht. Darüber hinaus sind die chemischen Eigenschaften von Aluminium aktiver und es ist einfacher, reines Aluminium zu erhalten. Daher ist die Verwendung von Aluminium zur Herstellung von Motorwicklungen eine häufigere Wahl.

Zusammenfassung: Aufgrund der reichlich vorhandenen Aluminiumerzvorkommen wird zur Herstellung von Motorwicklungen häufiger reines Aluminium verwendet; Kupfervorkommen sind knapp und die Gewinnung von reinem Kupfer aus Kupferminen ist zeit- und arbeitsintensiv.

_2. Herstellungsprozess

Reines Kupfer hat eine hohe mechanische Festigkeit, sodass es einfacher ist, den Stator mit Kupfer zu wickeln. Reines Aluminium hat jedoch eine geringe Zähigkeit und bricht beim Wickeln des Stators leicht, was sich auf die Qualifikationsrate des Motors auswirkt.

Zweitens beträgt die Dichte von Kupfer 8,960 g/cm³, während Aluminium nur 2,7 g/cm³ beträgt. Wenn Sie die gleiche Motorleistung erzielen möchten, müssen Sie entweder Aluminiumdraht mit größerem Durchmesser verwenden oder die Anzahl der Windungen des Aluminiumdrahts größer machen als die des Kupferdrahts. Dies bringt Probleme mit der Öffnung der Statornut und der Wicklungsfüllung mit sich. Die Verwendung von Aluminiumwicklungen zum Wickeln erfordert den Austausch eines größeren Statorkerns, was die Größe und das Gewicht des Motors erhöht und das Design und das Erscheinungsbild der Metallrecyclingmaschine beeinträchtigt.

Zusammenfassung: Der Herstellungsprozess von Kupfermotoren ist relativ einfach und sie sind kompakter als Aluminiummotoren, was sie ideal für kompakte mechanische Designs macht.

_3. Leitfähigkeit

Die Leitfähigkeit von Kupferdraht ist besser als die von Aluminiumdraht. Die Strombelastbarkeit von Kupferdraht beträgt 6 A pro Meter, während die von Aluminiumdraht 5 A beträgt. Der Strom, der pro Zeiteinheit durch Kupferdraht fließt, ist also besser als der von Aluminiumdraht. Dies sorgt für eine gleichmäßigere und effizientere Stromversorgung des Reinkupfermotors und verbessert die Verarbeitungseffizienz und Zuverlässigkeit bei Anwendungen in Altmetallrecyclingmaschinen.

Zusammenfassung: Motoren aus reinem Kupfer bieten eine effiziente und stabile Stromleitung und gewährleisten so eine höhere Leistung beim Recycling von Altmetall.

_4. Energieeinsparung

Kupfer hat einen geringeren elektrischen Widerstand als Aluminium, was bedeutet, dass beim Stromfluss durch die Kupferwicklung weniger Energie als Wärme verloren geht. Und da Kupfer bei gleicher Strombelastung weniger Wärme erzeugt, ist der Strom gleichmäßig, was den Verlust bei der Stromübertragung wirksam reduzieren kann. Wenn anstelle von Kupferdraht Aluminiumdraht mit gleichem Drahtdurchmesser verwendet wird, erhöht sich der Motorverlust um mindestens 3%.

Zusammenfassung: Motoren aus reinem Kupfer erzeugen weniger Wärme, haben geringere Verluste und sind energiesparender. Bei Anwendungen wie dem Recycling von Altmetall, die einen langfristigen Dauerbetrieb erfordern, können energieeffizientere Kupfermotoren den Recyclern helfen, die Betriebskosten zu senken.

_5. Arbeitsleben

Motoren aus reinem Kupfer weisen geringe Verluste und eine geringe Wärmeentwicklung auf, sodass die Betriebstemperatur von Rotor und Stator im Motor niedriger ist. Dies bedeutet, dass der Motor länger arbeiten kann, ohne dass die Komponenten beschädigt werden, was die Zuverlässigkeit und Stabilität der Schrottrecyclingmaschine gewährleistet. Aluminiummotoren erzeugen mehr Wärme und brennen leicht durch, sodass sie für Szenen mit kurzen intermittierenden Arbeitszeiten geeignet sind.

Zweitens weisen reine Kupfermaterialien nicht nur eine bessere Korrosionsbeständigkeit auf, sondern auch eine höhere mechanische Festigkeit und Ermüdungsbeständigkeit. Unter langfristigen Arbeitsbedingungen von mehr als 6 Stunden können die inneren mechanischen Teile von Motoren aus reinem Kupfer größeren Aufprallkräften standhalten und den durch Materialermüdung oder Korrosion verursachten Verschleiß verringern.

Zusammenfassung: Motoren aus reinem Kupfer sind langlebiger als Aluminiummotoren

_6. Lärmbelastung

Bei jeder Lärmerhöhung um 3 Dezibel verdoppelt sich die Energie. Aluminiumdrahtmotoren erzeugen mehr Wärme, sodass der Bedarf an Lüfterkühlung größer ist. Der von ihnen erzeugte Lärm ist etwa 7 Dezibel höher als der von Kupferdrahtmotoren, und die von ihnen erzeugte Energie ist doppelt so hoch wie die von reinen Kupfermotoren. Arbeiter, die sich über längere Zeit in einer Umgebung mit hohem Lärmpegel aufhalten, können unter verschiedenen gesundheitlichen Problemen wie Bluthochdruck, Tinnitus und Hörschäden leiden.

Zusammenfassung: Motoren aus reinem Kupfer verursachen weniger Lärm und sorgen für eine gesündere Arbeitsumgebung

_7. Sicherheitsproblem

Erstens hat Kupfer einen höheren Schmelzpunkt und eine bessere Hitzebeständigkeit als Aluminium, was das Risiko von Isolationsdurchschlägen und Bränden verringert und Kupfermotoren bei dauerhaftem Betrieb mit hoher Belastung robuster macht. Zweitens ist Kupfer chemisch stabiler als Aluminium und weniger anfällig für Oxidation. Aluminium oxidiert leicht an Verbindungspunkten und kann zu Überhitzung, schlechter Leitfähigkeit und sogar Drahtbrüchen führen. Schließlich hat Kupfer eine höhere mechanische Festigkeit, was es widerstandsfähiger gegen Verschleiß, Verbiegen und Brechen macht, während Stöße oder Vibrationen die Sicherheit von Motoren mit Aluminiumwicklung beeinträchtigen können.

Zusammenfassung: Kupfer hat einen höheren Schmelzpunkt, eine bessere Hitzebeständigkeit sowie eine höhere chemische Stabilität und mechanische Festigkeit, was Schrottrecyclingmaschinen mit Motoren aus reinem Kupfer sicherer und zuverlässiger macht.

_8. Kosten

Kupfer ist viel schwerer als Aluminium und teurer. Auch wenn ein Aluminiummotor einen Kern mit größerem Durchmesser und mehr Wicklungen benötigt, um die Arbeitsleistung eines reinen Kupfermotors zu erzielen, übersteigt der Preis der Kupferwicklung selbst diese zusätzlichen Materialien bei weitem. Unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten sind Aluminiummotoren viel billiger als reine Kupfermotoren.

Zusammenfassung: Aluminiummotoren sind wesentlich kostengünstiger als Kupfermotoren und eignen sich daher auch für begrenzte Budgets.

_9. Nach der Wartung

Der Schmelzpunkt von Kupfer liegt bei 1083,4 °C und der Schmelzpunkt von Aluminium bei 660 °C, was viel niedriger ist als bei Kupfer. Aluminiummotoren sind jedoch sehr schwer zu reparieren, da sie nicht geschweißt werden können. Dies liegt daran, dass Aluminium chemisch sehr aktiv ist und bei Kontakt mit Luft leicht einen dichten Oxidfilm bildet. Sein Schmelzpunkt liegt bei 2050 °C, was dazu führt, dass die Aluminiumwicklung während der Schweißwartung nicht normal schmelzen und verschmelzen kann. Kupfer hat eine starke Plastizität, daher sind Kupfermotoren relativ leicht zu reparieren.

Zusammenfassung: Kupfermotoren sind relativ einfacher zu reparieren, während Aluminiummotoren aufgrund der Oxidschicht komplexere Schweißverfahren erfordern.

Im Allgemeinen haben Motoren aus reinem Kupfer klare Vorteile in Bezug auf Leistung, Haltbarkeit, Effizienz usw., darunter bessere Leitfähigkeit, geringere Geräuschentwicklung, längere Lebensdauer, höhere Sicherheit usw. Obwohl Aluminiummotoren eine wirtschaftlichere Wahl sind, sind sie aufgrund ihrer geringeren Leitfähigkeit, kürzeren Lebensdauer, höheren Geräuschentwicklung und Sicherheitsrisiken nicht für den Langzeitbetrieb von Schrottrecyclingmaschinen geeignet. Daher glauben wir, dass Kupfermotoren eine hervorragende Zuverlässigkeit und Effizienz aufweisen, was sie zur besten Wahl für professionelle Metallrecyclingmaschinen macht.

Ⅴ. Anwendungen von Motoren aus reinem Kupfer

1. Haushaltsgerätebereich

Motoren aus reinem Kupfer werden häufig in Haushaltsgeräten wie Waschmaschinen, Staubsaugern und Sojamilchmaschinen verwendet, da sie hinsichtlich Lebensdauer und Effizienz große Vorteile bieten.

_2. Automobilbereich

Im Automobilbereich werden Motoren aus reinem Kupfer hauptsächlich in Hochlastbereichen wie Automotoren eingesetzt. Da Motoren aus reinem Kupfer eine bessere Leitfähigkeit und einen höheren Wirkungsgrad aufweisen, können sie den hohen Leistungsanforderungen von Automotoren besser gerecht werden.

_3. Mechanisches Feld

Motoren aus reinem Kupfer eignen sich sehr gut für den Einsatz in Hochgeschwindigkeits-Rotationsgeräten. Da Motoren aus reinem Kupfer einen hohen Wirkungsgrad und eine lange Lebensdauer haben, können sie die Anforderungen mechanischer Geräte unter hoher Belastung und Hochgeschwindigkeitsrotation erfüllen.

Alle von unserem Unternehmen hergestellten Schrottrecyclingmaschinen, einschließlich Kabelzerkleinerungsmaschinen, Abisoliermaschinen, Heizkörperrecyclingmaschinen, Recyclingmaschinen für Elektromotorenund eine Reihe anderer großer und kleiner Maschinen verwenden alle reine Kupfermotoren. Dies stellt sicher, dass unsere Maschinen beim Arbeiten eine starke Leistung aufrechterhalten können, sodass schnell rotierende Klingen Metallschrott problemlos schneiden können. Gleichzeitig verfügt unsere Schrottrecyclingmaschine bei gleicher Leistung über eine bessere Wärmekontrolle, reduziert den Stromverbrauch und ist energiesparender. Obwohl die Kosten etwas höher sind als die der Schrottrecyclingmaschine mit Aluminiummotor, haben unsere Schrottrecyclingmaschinen mit reinem Kupfermotor eine lange Lebensdauer und müssen nicht viel Kosten und Energie für die Wartung aufwenden.

Ⅵ. Fazit

Die Verwendung von Motoren aus reinem Kupfer bietet viele Vorteile.

• Erstens verfügt es über eine sehr gute elektrische Leitfähigkeit, wodurch elektrische Energie effizienter übertragen werden kann und der Betrieb der Altmetallrecyclingmaschine stabiler und zuverlässiger wird.
• Gleichzeitig ist auch die Wärmeleitfähigkeit von Motoren mit reinem Kupferkern sehr hoch, wodurch die Wärme in Umgebungen mit hohen Temperaturen besser abgeleitet werden kann und die Lebensdauer der Recyclingmaschine verlängert wird.
• Darüber hinaus erfordern Aluminiummotoren im Herstellungsprozess mehr Zusatzstoffe und Chemikalien, was zu einer gewissen Umweltverschmutzung führt. Der Herstellungsprozess von Motoren mit reinem Kupferkern ist relativ einfach und die verwendeten Materialien sind umweltfreundlicher.

Da Sie die Maschine im Bereich des industriellen Recyclings lange und häufig verwenden, verwenden alle Schrottrecyclingmaschinen von BSGH Granulator Motoren aus reinem Kupfer. Da Motoren mit reinem Kupferkern eine hohe Leitfähigkeit, weniger Wärmeentwicklung während des Betriebs und eine relativ lange Lebensdauer aufweisen, kann unsere Schrottrecyclingmaschine die Anforderungen an hohe Belastung, lange Zeit und hohe Nutzungshäufigkeit erfüllen und nach dem Einsatz von Motoren aus reinem Kupfer einen sicheren und zuverlässigen Betrieb gewährleisten.

Über uns

BSGH-Granulator konzentriert sich seit mehr als 25 Jahren auf den Bereich Altmetallrecycling. Wir sind eine der ersten High-End-Marken für Kupferreismaschinen in China. Wir können Ihnen ausgereifte Herstellungsverfahren und fortschrittliche Doppeltrenntechnologie bieten, um eine Kupferreistrennrate von 99,9% zu erreichen, sodass Sie saubere Kupferpartikel höherer Qualität erhalten. Wir versichern Ihnen, dass alle unsere Maschinen hochwertige Motoren aus reinem Kupfer nach nationalem Standard verwenden, um sicherzustellen, dass unsere Maschinen länger arbeiten, eine höhere Recyclingeffizienz aufweisen und einen höheren Wert für Sie schaffen.

Bei Fragen erreichen Sie uns unter 0086 13772508206.