Obrotowy wał jest kluczowym elementem konstrukcyjnym silników, stanowiąc bezpośredni element przekazujący energię mechaniczną. Jednocześnie, w przypadku większości silników, obrotowy wał stanowi również ważną część obwodu magnetycznego silnika, przenosząc pewien efekt odłamków magnetycznych. Zdecydowana większość materiałów wału silnika, szczególnie w przypadku dużych silników wysokoobrotowych oraz małych i średnich silników indukcyjnych, charakteryzuje się stalowym rdzeniem wirnika, który jest bezpośrednio połączony z wałem. W stanie bez obciążenia częstotliwość indukcji wirnika jest bardzo niska, a strumień magnetyczny jarzma wnika głęboko w wirnik. Różne silniki i różne stany wału, w których występuje efekt odłamków magnetycznych, nie są takie same.
W obliczeniach obwodu magnetycznego silnika, obracająca się część wału silnika jest często uwzględniana w obwodzie magnetycznym, a kilka podstawowych zasad jest określanych w zależności od różnych biegunów i materiałów wału obrotowego. Obrotowy wał silnika dwubiegunowego charakteryzuje się dużym efektem bocznika magnetycznego, co wynika głównie z dopasowania wirnika do wału silnika dwubiegunowego oraz ze specyfiki stosunkowo małej średnicy zewnętrznej wirnika silnika. Strona wirnika silnika, stanowiąca 1/6 jego średnicy, jest uwzględniana w obliczeniach obwodu magnetycznego, co oznacza, że obliczenia obwodu magnetycznego silnika uwzględniają tę część obracającego się wału jako obiekt uczestniczący; w przypadku silników o 4 biegunach i większej liczbie biegunów, w obliczeniach obwodu magnetycznego uwzględniana jest 1/12 pojedynczej strony wału, czyli 1/6 jego średnicy. Ze względu na zasadę stopnia udziału obliczeń obwodu magnetycznego na wale w różnych warunkach biegunowych, zmiana materiału silnika dwubiegunowego ma większy wpływ na jego wydajność. Na przykład, po bezpośredniej wymianie zwykłego wału silnika dwubiegunowego na wał ze stali nierdzewnej, wystąpi poważny wzrost prądu i problemy z nagrzewaniem się uzwojeń z powodu problemu nasycenia magnetycznego. W przypadku innych silników wielobiegunowych, ze względu na zależność między średnicą wału silnika a średnicą i rozmiarem stempla wirnika oraz zasadę konstrukcji obwodu magnetycznego silnika, zwykły wał jest zastępowany wałem ze stali nierdzewnej, a wydajność silnika nie ma większego znaczenia.
Czas publikacji: 11 marca 2025 r.