A principal matéria-prima para núcleos de motores são chapas de aço silício. Atualmente, as mais utilizadas são as de aço 470, 600 e 800, laminadas a frio, sendo as de aço 470 e 600 as mais frequentemente aplicadas em motores de alta eficiência.
1. Baixa perda.
A perda no núcleo, em determinada frequência e intensidade de indução magnética, é um importante indicador de desempenho em chapas de aço elétrico. Essa perda é composta por duas partes: perda por histerese e perda por correntes parasitas. A perda por histerese representa o consumo de energia causado pela magnetização alternada do núcleo, estando relacionada à composição do material e ao tamanho dos grãos, e pode ser representada pela área do laço de histerese. A perda por correntes parasitas, por sua vez, é a perda resistiva causada pelas correntes parasitas geradas durante a magnetização alternada do núcleo, estando relacionada à resistividade e à espessura do material. Portanto, para reduzir a perda no núcleo, as chapas de aço elétrico devem apresentar menor espessura e maior resistividade.
2. Alta condutividade magnética.
Quanto maior a condutividade magnética, menor pode ser a área da seção transversal do circuito magnético quando o fluxo permanece constante, economizando o cobre usado no enrolamento de excitação e reduzindo o tamanho do motor.
3. Boas propriedades de laminação.
As chapas de aço elétrico devem ter dureza adequada, não sendo nem muito quebradiças nem muito macias. A superfície deve ser lisa, plana e com espessura uniforme (com controle da diferença entre as chapas), o que facilita a estampagem no molde e melhora o coeficiente de empilhamento. O mesmo molde pode ser usado para chapas de aço laminadas a frio, e sua vida útil pode ser significativamente maior em comparação com chapas de aço laminadas a quente. Algumas chapas de aço elétrico laminadas a frio com revestimentos inorgânicos ou orgânicos podem aumentar o número de golpes de estampagem por passe do molde em quase dez vezes após uma única retificação. ● Baixo custo e facilidade de uso. Além dos requisitos acima, alguns motores frequentemente apresentam exigências mais rigorosas para materiais condutores magnéticos. Por exemplo, baixa falha magnética e baixa expansão magnética. Esses requisitos são variados e devem ser considerados de forma abrangente.
●Chapa de aço silício
Um aço-liga contendo silício, laminado em chapas finas. Geralmente é chamado de chapa de aço-silício. Dependendo do processo de fabricação, é classificado em chapa de aço-silício laminada a quente (que foi em grande parte descontinuada) e chapa de aço-silício laminada a frio. A chapa de aço-silício laminada a frio pode ser subdividida em tipos orientados e não orientados. Atualmente, as chapas de aço-silício são fornecidas principalmente em formato de chapa. Para melhorar as propriedades magnéticas da chapa de aço-silício e reduzir sua resistência ao cisalhamento, as chapas de aço-silício nacionais passam por tratamento térmico de recozimento no laminador.
●Chapa de aço silício sem revestimento
O núcleo do motor utiliza chapas de aço silício em vez de placas de aço de baixo carbono e ferro puro. Isso representou um avanço significativo na história. As chapas de aço silício de baixa perda melhoraram o desempenho do motor e reduziram seu tamanho. Atualmente, em vez de chapas de aço silício, chapas de aço com baixo teor de silício (também conhecidas como tiras de aço elétrico de baixo carbono ou tiras de aço elétrico de ferro puro) são utilizadas para fabricar os núcleos de pequenos motores, pois as chapas de aço com baixo teor de silício produzidas com tecnologia moderna são diferentes das placas de aço de baixo carbono originais. Elas não apenas possuem alta força de indução magnética, como também apresentam perdas no ferro semelhantes às das chapas de aço silício. Os pequenos motores CA projetados e fabricados com chapas de aço com baixo teor de silício podem reduzir ainda mais o tamanho, o peso e o custo. Além disso, como as chapas de aço com baixo teor de silício são mais macias, elas podem aumentar a velocidade de estampagem e prolongar a vida útil dos moldes. Atualmente, as chapas de aço com baixo teor de silício são amplamente utilizadas como material de núcleo para pequenos motores em diversos países. Nos países industrializados, sua utilização representa aproximadamente 50 a 60% da produção total de chapas de aço elétrico.
Atualmente, existem duas situações em que a fábrica de motores utiliza chapas de aço sem silício. Uma delas é quando as chapas de aço sem silício, após laminação a frio, são estampadas diretamente e, em seguida, submetidas a tratamento térmico de recozimento na própria fábrica; a outra é quando as chapas de aço recozidas, fornecidas pela siderúrgica, são estampadas e utilizadas diretamente pela fábrica de motores. As chapas de aço sem silício são materiais de alta condutividade magnética, e sua intensidade e perda de indução magnética são muito sensíveis à tensão mecânica. Portanto, após a estampagem e antes do uso, o recozimento para eliminação de tensões é uma medida importante para melhorar o desempenho magnético. O tratamento térmico de chapas de aço sem silício requer equipamentos especializados, mas a maioria das fábricas de motores em nosso país ainda não possui tais equipamentos. Este é um problema que precisa ser resolvido ao se utilizar chapas de aço sem silício.
● O teor de silício e a presença de silício como impureza influenciam decisivamente o desempenho das chapas de aço silício. A adição de silício ao ferro aumenta a resistividade e também auxilia na separação do carbono, uma impureza prejudicial. Geralmente, quando o ferro puro é misturado com silício, a intensidade da indução magnética diminui ligeiramente, mas as perdas por indução são significativamente reduzidas. Com o aumento do teor de silício, a dureza e a fragilidade aumentam, o que dificulta os processos de laminação, estampagem, corte e usinagem. Atualmente, o teor de silício nas chapas de aço silício geralmente não ultrapassa 4,5%. Se o teor de silício for maior, a laminação e o processamento tornam-se difíceis.
●Grossura.Considerando que a perda por correntes parasitas no núcleo de ferro é proporcional ao quadrado da espessura da chapa de aço, para o mesmo tipo de chapa de aço silício, quanto menor a espessura, menor a perda no núcleo de ferro, porém o tempo de fabricação do núcleo aumenta e o coeficiente de empilhamento diminui. Geralmente, os motores utilizam chapas de aço silício com 0,5 milímetros de espessura, e quando os requisitos de perda no núcleo de ferro de grandes geradores de turbina a vapor são muito rigorosos, utilizam-se chapas de aço silício com 0,35 milímetros de espessura.
●Estresse.Durante os processos de corte, empilhamento ou enrolamento do núcleo de ferro, são geradas tensões residuais que deterioram o desempenho magnético e aumentam as perdas no ferro. Em uma faixa de aproximadamente 1 milímetro em ambos os lados da linha de corte (quebra), forma-se uma zona de tensão residual visível, em forma de faixa preta. Geralmente, o tratamento térmico de recozimento pode ser adotado para eliminar a tensão e restaurar o desempenho magnético original; o desempenho magnético de chapas de aço silício laminadas a frio de alto desempenho é mais sensível à tensão.
Data da publicação: 04/03/2026