Il tipo di filo utilizzato prevalentemente nei motori elettrici è chiamato filo a magnete, anche spesso indicato come filo di avvolgimento o filo smaltato. La sua costruzione unica è specificamente progettata per gestire le esigenze delle applicazioni elettromagnetiche.

Materiale del conduttore: il nucleo del filo del magnete è in genere realizzato in rame. Il rame viene scelto per la sua eccellente conducibilità elettrica, che minimizza la perdita di energia (e quindi la generazione di calore) durante il funzionamento del motore. Sebbene meno comune, l'alluminio può anche essere usato come conduttore, in particolare nelle applicazioni in cui il peso o il costo sono importanti considerazioni, sebbene abbia una conduttività inferiore rispetto al rame.
Isolamento: questa è la caratteristica distintiva del filo del magnete. A differenza dei normali fili elettrici che dispongono di una fitta in plastica o gomma spessa per l'isolamento, il filo del magnete ha uno strato di isolamento molto sottile, ma altamente resistente, applicato direttamente al conduttore. Lo scopo di questo isolamento è cruciale: prevenire cortocircuiti tra singoli giri di filo all'interno degli avvolgimenti del motore, consentendo di generare efficacemente il campo magnetico.
I materiali isolanti comuni sono vari film polimerici, che possono essere applicati in strati singoli o multipli. Alcuni dei polimeri più frequentemente usati includono:
Polivinil formale (Formvar): un isolamento più vecchio ma ancora usato, noto per buone proprietà meccaniche.
Poliuretano: offre un'eccellente saldabilità, rendendo più facile terminare le connessioni senza spogliare l'isolamento.
Polyamide: fornisce una buona resistenza meccanica e resistenza all'abrasione.
Polyester: un isolamento comune per uso generale con buona resistenza termica e chimica.
Polyester-immide e poliammide-immide (immuro-imide): questi vengono spesso utilizzati per valutazioni di temperatura più elevate e una resistenza meccanica e chimica migliorata, rendendoli adatti a applicazioni motorie esigenti.
Poliimide: noto per la sua resistenza eccezionalmente ad alta temperatura e l'eccellente resistenza dielettrica, viene utilizzata nei motori che operano in ambienti termici estremi. Oltre ai film polimerici, altri materiali isolanti sono disponibili in applicazioni specifiche, in particolare in motori o trasformatori più grandi:
Filo in fibra di vetro con vernice: fornisce una buona resistenza meccanica e resistenza termica.
La carta aramidica (ad es. Nomex): offre un'eccellente stabilità termica e tenacità meccanica.
Carta kraft: utilizzata in alcune applicazioni a bassa tensione più vecchie o specializzate.
Film di mica e poliestere: può anche essere impiegato per le loro proprietà elettriche e termiche specifiche.

Forme di filo: sebbene la forma più comune di filo magnetico sia rotonda, può anche essere prodotta in altre forme per ottimizzare l'utilizzo dello spazio e le prestazioni all'interno del design di un motore. Questi includono:
Rettangolare: spesso utilizzato in motori più grandi o per progetti di bobine compatte in cui lo spazio di riempimento in modo efficiente è fondamentale.
Square: simile al rettangolare, fornendo un buon fattore di riempimento dello spazio.
Nastro (piatto): utilizzato in applicazioni altamente specializzate in cui è richiesto un avvolgimento di profilo molto basso.

Funzione primaria: lo scopo del core del filo del magnete in un motore elettrico è di facilitare la conversione efficiente dell'energia elettrica in energia magnetica (e viceversa). Avvolgendo con precisione questi fili isolati, si formano bobine elettromagnetiche. Quando la corrente scorre attraverso queste bobine, genera i campi magnetici che interagiscono per produrre la forza di rotazione (coppia) necessaria per far funzionare il motore.

La selezione di un tipo specifico di filo del magnete, in particolare il suo materiale di isolamento, è fondamentale e dipende da vari fattori come la temperatura operativa del motore, la valutazione della tensione richiesta, le sollecitazioni meccaniche che durerà e qualsiasi esposizione a sostanze chimiche o umidità. Le tecnologie di isolamento avanzate contribuiscono in modo significativo all'efficienza, all'affidabilità e alla durata del motore.
Stai chiedendo una spiegazione più dettagliata del tipo di filo utilizzato nei motori elettrici, in inglese. Ecco una spiegazione ampliata:

Il filo specializzato utilizzato nei motori elettrici è principalmente noto come filo a magnete, spesso chiamato filo di avvolgimento o filo smaltato. Questo tipo di filo è assolutamente fondamentale per il funzionamento di qualsiasi motore elettrico, in quanto forma le bobine che generano i campi magnetici responsabili della conversione dell'energia elettrica in movimento meccanico.

Abbattiamo le sue caratteristiche chiave e perché è così importante:
Materiale del conduttore: principalmente rame (con alluminio come alternativa)
Copper: in modo schiacciante, il filo a magnete è realizzato con rame altamente puro e ricotto. Il rame è scelto per la sua eccezionale conducibilità elettrica, il che significa che offre una resistenza molto bassa al flusso di corrente. Ciò riduce al minimo la perdita di energia come calore (perdite I²R), rendendo il motore più efficiente. La sua duttilità (capacità di essere disegnata in fili sottili) e la malleabilità (capacità di formarsi in bobine) sono anche vantaggi chiave.
Alluminio: sebbene il filo magnetico in alluminio meno comune viene utilizzato in alcune applicazioni, in particolare in motori e trasformatori più grandi, principalmente per risparmi sui costi e riduzione del peso. Tuttavia, l'alluminio ha una conduttività inferiore rispetto al rame, il che significa che è necessaria una maggiore area trasversale di filo di alluminio per ottenere la stessa resistenza elettrica. L'alluminio presenta anche sfide con connessioni dovute all'ossidazione.

Isolamento: lo strato sottile cruciale
Questo è ciò che definisce veramente il filo magnetico. A differenza del normale filo isolato (come il cablaggio della casa), che ha una guaina di plastica o in gomma relativamente spessa, il filo del magnete ha uno strato molto sottile, ma incredibilmente duro e isolante direttamente applicato al conduttore. Questo rivestimento "smaltato" non è uno smalto vitreo (come sulla ceramica) ma piuttosto un film polimerico specializzato.
Scopo dell'isolamento: l'isolamento è vitale per prevenire cortocircuiti tra giri adiacenti di filo all'interno degli avvolgimenti del motore strettamente imballato. Senza questo isolamento, la corrente elettrica aggirerebbe il percorso desiderato, portando a inefficienza, surriscaldamento e guasto del motore.
Materiali di isolamento comuni: i polimeri utilizzati sono progettati per proprietà termiche, meccaniche e chimiche specifiche. I tipi comuni includono:
Polivinil formale (Formvar): un isolamento più vecchio ma ancora usato noto per una buona adesione e flessibilità.
Polyester/poliestere-imide: ampiamente utilizzato a causa di buone proprietà termiche e meccaniche.
Polyamide-immide (PAI): spesso usato come top coat su poliestere o poliestere-imide per una maggiore resistenza all'abrasione e resistenza chimica, specialmente a temperature più elevate.
Poliimide (ML): offre un'eccellente resistenza ad alta temperatura, rendendolo adatto a applicazioni esigenti come motori aerospaziali e ad alte prestazioni.
Spessore di costruzione: l'isolamento è disponibile in diverse "build" (ad esempio, singolo, pesante/doppio, triplo), riferendosi allo spessore dello strato di isolamento. Le build più spesse forniscono una migliore resistenza dielettrica (capacità di isolamento) ma riducono il fattore di riempimento del rame (meno rame in un determinato volume).
Classe termica: gli isolanti sono classificati da una "classe termica", che indica la massima temperatura operativa continua che possono resistere senza degrado. Le classi comuni includono 130 ° C (classe B), 155 ° C (classe F), 180 ° C (classe H) e 200 ° C (Classe N). Classi termiche più elevate sono essenziali per i motori che generano calore significativo durante il funzionamento.

Forme di filo: oltre round
Filo rotondo: questa è la forma più comune, utilizzata nella maggior parte degli avvolgimenti motori.
Filo rettangolare/quadrato/nastro: per le applicazioni in cui massimizzare il "fattore di riempimento" (la quantità di rame confezionato in un determinato spazio) è fondamentale o per una migliore dissipazione termica, è possibile fornire un filo a magnete in sezioni rettangolari, quadrate o piatte "a nastro". Ciò consente motivi di avvolgimento più densi.

Come funziona in un motore:
I motori elettrici si basano sull'interazione dei campi magnetici. Il filo del magnete viene avvolto in bobine attorno a un nucleo magnetico (acciaio spesso laminato). Quando la corrente elettrica scorre attraverso queste bobine, crea un campo elettromagnetico.
Il modello di avvolgimento preciso e il numero di curve sono parametri di progettazione critici che determinano la resistenza e le caratteristiche del campo magnetico, che a loro volta determinano la velocità, la coppia ed efficienza del motore.
Il sottile isolamento consente a migliaia di giri di filo di essere imballati da vicino senza corto circuito, consentendo la creazione di campi magnetici potenti e compatti.

Magnet Wire è un prodotto altamente ingegnerizzato appositamente progettato per soddisfare i requisiti impegnativi dei motori elettrici. La sua combinazione di un conduttore ad alta conduttività (di solito rame) e un isolamento polimerico sottile e robusto consente la conversione efficiente dell'energia elettrica in energia magnetica, che è il principio fondamentale dietro il funzionamento del motore elettrico. $