新建网站的评估,工业和信息化部产业发展促进中心,临沂网站服务器价格,分享几个x站好用的关键词文章目录 一、电工钢为什么选硅钢二、为什么要用硅钢“片”三、为什么电机用无取向#xff0c;变压器用有取向硅钢片四、其他关于硅钢片应该了解的4.1 热轧和冷轧4.2 厚度4.3 牌号4.4 叠片系数4.5 冲片性 一、电工钢为什么选硅钢
电机和变压器的内部主要组成是铜绕组#xf… 文章目录 一、电工钢为什么选硅钢二、为什么要用硅钢“片”三、为什么电机用无取向变压器用有取向硅钢片四、其他关于硅钢片应该了解的4.1 热轧和冷轧4.2 厚度4.3 牌号4.4 叠片系数4.5 冲片性 一、电工钢为什么选硅钢
电机和变压器的内部主要组成是铜绕组绕组通以电流会产生磁场。空气的磁导率很低导磁回路导磁回路采用一些高导磁材料作为电机定转子和变压器的铁芯。
电工钢的需求需要背景硅钢特性磁导率高绕组流过相同的电流产生的磁场相对H能产生更多的磁感应强度B相对磁导率高达7000~10000矫顽力低矫顽力是磁场回线的宽度。矫顽力越低磁滞回线越瘦磁滞损耗越低软磁特性越好电工钢按磁滞损耗来评价矫顽力电阻系数大交变的磁场会在铁芯内部产生交变的电压从而会产生涡流造成发热。如果铁芯的电阻系数越大同样电压产生的热量就越低硅的加入能提高电阻系数减小涡流
二、为什么要用硅钢“片”
假设一整块铁芯中的磁感应强度为B由法拉第感应定律产生的感应电势为 E E E产生的涡流损耗为 P E 2 / R PE^2/R PE2/R 其中 R R R为铁芯的电阻。
如果按下右图在垂直磁场的方向将铁芯分成N片而且每片之间进行电气绝缘那么每片的面积为原来的 1 / N 1/N 1/N则产生的感应电势为 E / N E/N E/N。每片铁芯沿涡流方向横截面积减小到了原来的 1 / N 1/N 1/N所以按照电阻公式每片的电阻增大到原来的 N N N倍忽略长度的变化哈。 R ρ L S R\rho \frac{L}{S} RρSL 那么每片铁芯涡流损耗为 ( E N ) 2 N R \frac{(\frac{E}{N})^2}{NR} NR(NE)2 N片铁芯的总损耗为 N ( E N ) 2 N R P N 2 N \frac{(\frac{E}{N})^2}{NR} \frac{P}{ N^2} NNR(NE)2N2P 所以将铁芯分割得越薄片数越多涡流损耗的抑制效果越明显。 当然受制造工艺的影响硅钢片的厚度不能无限变薄。
三、为什么电机用无取向变压器用有取向硅钢片
硅钢片分配有取向和无取向两者得区别是
有取向硅钢片无取向硅钢片含硅量3.0%以上0.5%-3.0%特点晶粒是基本朝一个方向的热损耗小制造复杂价格更贵晶粒排布杂乱无章热损耗大用途用于变压器制造用于电机制造
基本可以认为有取向硅钢片性能上比无取向硅钢片更好。我思考的问题是为啥变压器的铁芯就能用有取向硅钢片而电机的确只能用无取向的呢 开始我怀疑是成本问题但变压器对成本也很敏感所以肯定是技术问题。 在一篇论文里找到了如下的描述解答了我的疑惑 通常用于生产电机和变压器的电工钢片互不相同二者呈现不同的电磁特性由于电机定子内部磁场方向变化复杂在电机转轴切平面内随着电机本身的旋转以及供电电流的正交变化铁心内部磁场既随空间变化又存在时变量磁场存在旋转磁化材料一般选取无取向冷轧硅钢片叠压。然而变压器内部磁场通常方向单一除 T 型连接处及磁场转角处磁力线基本沿铁心延伸方向随时间正弦波形式交叉取向硅钢片在单一方向上导磁性能优异的特点正符合这样的需求。 无取向硅钢片的各向导磁性能差异非常小通常认为不存在方向性差异。磁感应强度通常可以达到 1.6T。而取向硅钢片的导磁性能与此不同合金中晶粒取向的一致性使这个方向上呈现出优异的磁化性能轧制方向上磁感应强度饱和工作点通常在1.8T 以上。导磁率矢量最高的值指向性较强而垂直与该方向上的导磁性能勉强只能达到 1.5T性能差别接近 30%。这种各向异性的特点使这种材料多用于定向磁场形式。从这个角度来说取向硅钢材料不适合用在电机上。因此这种又被称为变压器钢片的取向材料原本普遍用于定向性磁场的电器设备在旋转磁场为主的电机中鲜有应用。 说人话就是变压器是静态时变的其磁场方向是固定的而电机内部磁场方向存在空间变化和时间变化磁场方向不是固定的。学过电机学就知道其磁场角度随运行工况会发生变化比如肯定不是固定在D轴吧。有取向硅钢片在轧制方向性能好在非轧制方向就很拉胯当然不适合用在电机上了。
四、其他关于硅钢片应该了解的
4.1 热轧和冷轧
硅钢片可以通过热轧或冷轧得到但热轧耗能严重污染环境而且性能没有冷轧好现在基本都冷轧。
4.2 厚度
电机常用都是0.35mm0.5mm
4.3 牌号
厚度值的100倍铁损的100倍在频率为50HZ波形为正弦的磁感峰值为1.5T的单位重量铁损值。 如50W470表示铁损值为4.7w/kg厚度为0.5mm的冷轧无取向硅钢。 高牌号是指铁损低低牌号是铁损值高。
4.4 叠片系数
叠片系数反应的是电机和变压器铁心单位体积内有效铁心所占的体积叠片系数除了与钢板厚度和涂层厚度有关外重要是和板形有关即在电机和变压器单位体积内除了铁心有效部分还有涂层和空气隙叠片系数越大越好无取向电工钢一般可以达到98%以上取向硅钢一般可以达到97%以上。
4.5 冲片性
电工钢大量应用于制造电机电机都是需要冲片的无取向电工钢一般在冲片毛刺大于50um的时候需要修模两次修模之间的冲片次数来衡量电工钢材料的冲片性能即好的涂层应该是尽量多冲裁次数少修模冲片性与材料的力学性能有关也与涂层种类有关如无取向电工钢A涂层的冲片次数大约是100万次。
