電機性能及硅鋼片選擇的探討
電機性能及硅鋼片選擇的探討
沖芯材料的質量要求;一定頻率和磁感應強度下的低損耗。鐵損是電工鋼板的主要指標。鐵芯損耗包括磁滯損耗和渦流損耗兩部分。磁滯損耗是鐵芯交變磁化引起的能量消耗,與材料成分和晶粒尺寸有關,可以用磁滯回線的面積來表示。渦流損耗是鐵芯交替磁化時渦流產生的電阻損耗,與材料本身的電阻率和厚度有關。因此,為減少鐵心損耗,電工鋼板厚度較小并具有較大的電阻率。高導磁性能.導磁率能量越高,磁路的截面積越小,勵磁繞組中使用的銅越少,電機的尺寸越小。沖壓性能好。電工鋼板應具有適當的硬度,不得太脆或太軟。表面應光滑、平整、厚度均勻(與板差控制要求相同),便于沖模,提高分層系數。同一模具用于冷軋鋼板的壽命比熱軋鋼板可大大延長.一些涂有無機和有機涂層的冷軋電工鋼板可以將模具一次磨削的沖壓次數增加近十倍。成本低,使用方便。
導讀沖芯材料的質量要求;一定頻率和磁感應強度下的低損耗。鐵損是電工鋼板的主要指標。鐵芯損耗包括磁滯損耗和渦流損耗兩部分。磁滯損耗是鐵芯交變磁化引起的能量消耗,與材料成分和晶粒尺寸有關,可以用磁滯回線的面積來表示。渦流損耗是鐵芯交替磁化時渦流產生的電阻損耗,與材料本身的電阻率和厚度有關。因此,為減少鐵心損耗,電工鋼板厚度較小并具有較大的電阻率。高導磁性能.導磁率能量越高,磁路的截面積越小,勵磁繞組中使用的銅越少,電機的尺寸越小。沖壓性能好。電工鋼板應具有適當的硬度,不得太脆或太軟。表面應光滑、平整、厚度均勻(與板差控制要求相同),便于沖模,提高分層系數。同一模具用于冷軋鋼板的壽命比熱軋鋼板可大大延長.一些涂有無機和有機涂層的冷軋電工鋼板可以將模具一次磨削的沖壓次數增加近十倍。成本低,使用方便。
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電機鐵芯的主要原材料是硅鋼片。目前常用的是470、600、800冷軋薄板,高效的電機是470、600薄板,不同牌號硅鋼片的性能已經在原推文中介紹過了。今天女士介紹的重點是電機鐵芯沖壓材料的具體質量要求。比如除了檔次,厚度要求可能大家都不太清楚。電機鐵芯使用多的是電工鋼板(硅鋼和非硅鋼);普通鋼板只用于沖磁極和磁軛。沖芯材料的質量要求一定頻率和磁感應強度下的低損耗。鐵損是電工鋼板的主要指標。鐵芯損耗包括磁滯損耗和渦流損耗兩部分。磁滯損耗是鐵芯交變磁化引起的能量消耗,與材料成分和晶粒尺寸有關,可以用磁滯回線的面積來表示。渦流損耗是鐵芯交替磁化時渦流產生的電阻損耗,與材料本身的電阻率和厚度有關。因此,為減少鐵心損耗,電工鋼板厚度較小并具有較大的電阻率.高導磁性能.導磁率能量越高,磁路的截面積越小,勵磁繞組中使用的銅越少,電機的尺寸越小。沖壓性能好。電工鋼板應具有適當的硬度,不得太脆或太軟。表面應光滑、平整、厚度均勻(與板差控制要求相同),便于沖模,提高分層系數。同一模具用于冷軋鋼板的壽命比熱軋鋼板可大大延長.一些涂有無機和有機涂層的冷軋電工鋼板可以將模具一次磨削的沖壓次數增加近十倍。成本低,使用方便。除了上述要求,有些電機對導磁材料的要求往往更高。比如小磁故障和磁致伸縮。這些要求是多方面的,應該全面考慮。現代電機用電工鋼板的分類硅鋼片加入硅的合金鋼軋制成薄鋼板,一般稱為硅鋼片。根據制造工藝的不同,可分為熱軋硅鋼片(基本淘汰)和冷軋硅鋼片。冷軋硅鋼片可分為取向和非取向。大多數硅鋼片現在都是以金屬板的形式供應的。為了提高硅鋼片的磁性能和降低其剪切強度,國產硅鋼片在軋機上進行了退火處理。無硅鋼片電機鐵芯用硅鋼片代替低碳鋼板和純鐵是歷史上的一大進步。低損耗硅鋼片提高了電機性能,減小了電機體積。目前用無硅鋼板(也稱低碳電工鋼帶或純鐵電工鋼帶)代替硅鋼片作為小型電機鐵芯,是因為現代工藝冶煉的無硅鋼板與原來的低碳鋼板不同,不僅磁感應強度高,而且有類似硅鋼片的鐵損。用無硅鋼板設計制造的小型交流電機可以進一步減小尺寸、重量和成本。此外,由于無硅鋼板較軟,可以提高沖壓和剪切速度,延長模具壽命。目前,國外已廣泛使用無硅鋼板作為小型電機的核心材料。在工業發達國家,其消費量約占電工鋼板總產量的50~60%。目前,汽車廠使用無硅板材有兩種情況。一種是冷軋無硅片直接沖壓,然后在電機廠退火;另一種是鋼廠提供的退火鋼板,電機廠沖壓后直接使用。無硅鋼板是一種高磁導率材料,其磁感應強度和損耗對機械應力敏感。因此,沖壓后退火是提高磁性能的重要措施。無硅鋼板的熱處理需要特殊的熱處理設備,但是我國大多數電機廠還未具備這樣的條件,這是采用無硅鋼片時需要解決的一個問題。影響硅鋼片性能的主要因素●含硅量和雜質硅對硅鋼片性能起決定影響。鐵中加入硅后,電阻率增高,同時有助于將有害雜質碳分離出來。一般純鐵加入硅后,磁感應強度有所降低,但顯著降低了鐵耗。隨著含硅量的增加,硬度和脆性增高,給軋制、沖裁,剪切以及機械加工帶來困難。目前硅鋼片的含硅量,一般不超過4.5%。含硅量再高,就很難進行軋制和加工。●厚度。考慮到鐵心中渦流損耗與鋼片的厚度平方成正比,同一品種的硅鋼片,其厚度越薄,鐵心損耗越小,但鐵心制造工時增加,疊壓系數降低。一般電機采用厚0.5毫米的硅鋼片,大型汽輪發電機鐵心損耗要求很嚴時,采用厚0.35毫米的硅鋼片。●應力在沖剪、疊壓或卷繞鐵心的過程中,都會產生應力,使磁性能惡化,鐵損耗增大。在沖(切)斷面線兩旁約1毫米范圍內,形成可見的黑條帶殘余應力區。一般可采取退火處理,以消除應力,恢復原來的磁性能;高性能冷軋硅鋼片的磁性能,對應力的影響更為敏感。●晶粒取向硅鋼是立方晶系的多晶體,每個晶體有三個相互垂直的易磁化方向,多晶體中的晶粒排列是零亂的,在材料制造過程中,可采取工藝措施將硅鋼晶粒的一個軸沿軋向同一方向排列,而另一軸與硅鋼片表面垂直。這種僅有一個易磁化方向的材料,稱為單取向硅鋼片,其磁化性能沿軋向好,其它方向較差。一般無取向硅鋼片的晶粒位向是混亂排列的,各方向的磁性能相差不大。此外,還有一種雙取向硅鋼片,它有互相垂直的、磁性能接近的易磁化方向,且都在軋面內,其中一個與軋向平行。這種硅鋼片雖然很適合制造電機鐵心,但制造工藝復雜,成本較高。 以上非官方發布內容,僅代表個人觀點。
電機性能及硅鋼片選擇的探討
沖芯材料的質量要求;一定頻率和磁感應強度下的低損耗。鐵損是電工鋼板的主要指標。鐵芯損耗包括磁滯損耗和渦流損耗兩部分。磁滯損耗是鐵芯交變磁化引起的能量消耗,與材料成分和晶粒尺寸有關,可以用磁滯回線的面積來表示。渦流損耗是鐵芯交替磁化時渦流產生的電阻損耗,與材料本身的電阻率和厚度有關。因此,為減少鐵心損耗,電工鋼板厚度較小并具有較大的電阻率。高導磁性能.導磁率能量越高,磁路的截面積越小,勵磁繞組中使用的銅越少,電機的尺寸越小。沖壓性能好。電工鋼板應具有適當的硬度,不得太脆或太軟。表面應光滑、平整、厚度均勻(與板差控制要求相同),便于沖模,提高分層系數。同一模具用于冷軋鋼板的壽命比熱軋鋼板可大大延長.一些涂有無機和有機涂層的冷軋電工鋼板可以將模具一次磨削的沖壓次數增加近十倍。成本低,使用方便。
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