电动机对冷轧硅钢片
无取向硅钢牌号分类及化学成分
无取向硅钢牌号分类及化学成分
无取向硅钢是一种含硅量为0.5%至4.5%的极低碳硅铁合金，主要用作各种电机、发电机、压缩机、马达和变压器的铁心。
根据不同的用途和性能要求，无取向硅钢可以分为以下几种牌号：
1.热轧硅钢片：热轧硅钢片是经过热轧工艺生产的硅钢片，近些年来已逐渐被冷轧硅钢片取代。
2.冷轧取向硅钢片：冷轧取向硅钢片是最主要的用途是用于变压器制造。
其晶粒呈无规则取向分布，具有较低的铁损和较高的磁感。
3.高磁感冷轧取向硅钢片：主要用于电信与仪表工业中的各种变压器、扼流圈等电磁元件的制造。
4.冷轧无取向硅钢片：最主要的用途是用于电机制造。
无取向硅钢的化学成分主要包括碳、硅、铝、磷、硫等元素。
其中，硅含量为0.5%至4.5%，碳含量通常较低，磷和硫的含量也要尽量减少。
为了满足不同磁性的要求，冶炼时会调整硅和铝的含量。
以含 6.5%硅含量的硅钢片为例，其热膨胀系数为11.6×10^-6K。
具体化学成分和性能参数请以实际生产厂家为准。
在选购无取向硅钢时，请根据实际应用需求选择合适的牌号和规格。
硅钢的用途和分类
硅钢的用途和分类硅钢的概述硅钢，也被称为电工钢或冷轧非取向硅钢片，是一种特殊的冷轧钢材，主要由铁、硅和少量的铝、锰等元素组成。
硅钢具有低磁滞、低铁损和高导磁性的特点，被广泛应用于电力、电子、汽车等领域。
硅钢的用途硅钢由于其独特的磁性能和电磁性能，在许多领域中都有重要的应用。
以下是硅钢的主要用途：1. 电力领域硅钢是电力变压器的核心材料，用于制造变压器的铁芯。
电力变压器是电力系统中的重要设备，用于变换电压和电流。
硅钢铁芯能够有效地减小变压器的铁损和铜损，提高变压器的能效。
2. 电子领域硅钢在电子领域的应用主要集中在电机和发电机领域。
电机是现代社会中最常见的电力驱动设备，而发电机则是电能转换的关键设备。
硅钢作为电机和发电机的核心材料，能够提高电机和发电机的效率和性能。
3. 汽车领域硅钢在汽车领域的应用主要是用于制造发电机和电动机。
发电机是汽车电气系统的重要组成部分，而电动机则是电动汽车的核心动力装置。
硅钢铁芯能够提高发电机和电动机的效率，降低能耗。
4. 其他领域硅钢还有一些其他的应用，如电焊机、电磁铁、电磁炉等。
这些设备都需要具备良好的磁导性能和低铁损特性，而硅钢正是满足这些要求的理想材料。
硅钢的分类根据硅钢的磁性能和用途，可以将硅钢分为不同的分类。
以下是常见的硅钢分类：1. 按照磁性能分类根据硅钢的磁性能，可以将其分为非取向硅钢和取向硅钢两类。
•非取向硅钢：非取向硅钢是最常见的硅钢类型，其磁性能均匀，磁导率高。
非取向硅钢主要用于制造变压器、电机、发电机等设备。
•取向硅钢：取向硅钢是在非取向硅钢基础上通过热处理和冷轧工艺提高其磁导率和磁滞特性的硅钢。
取向硅钢具有更好的磁导率和更低的磁滞损耗，适用于高性能电机和发电机。
2. 按照用途分类根据硅钢的用途，可以将其分为变压器用硅钢、电机用硅钢和发电机用硅钢三类。
•变压器用硅钢：变压器用硅钢是硅钢的主要应用领域，具有低磁滞、低铁损和高导磁性的特点。
变压器用硅钢能够有效降低变压器的能耗，提高变压器的能效。
硅钢片涂层的作用
硅钢片涂层的作用硅钢片是一种电工冷轧钢板，主要应用于电力变压器、电动机以及发电机等领域。
硅钢片具有较高的磁导率和低的磁滞损耗，因此在电工行业中非常受欢迎。
但这种材料本身是易被氧化和腐蚀的，因此需要采取相应的措施来提高其防腐性能和使用寿命，其中就包括在硅钢片表面涂层。
硅钢片涂层的作用在于防止软磁材料在使用过程中发生氧化或腐蚀，从而延长其使用寿命。
具体来说，硅钢片表面涂层应满足以下条件：1. 防腐性能高。
由于硅钢片常常用于高温、高湿环境，因此表面涂层必须具有高耐腐蚀性能，能够有效防止硅钢片表面受潮、生锈等现象的发生。
2. 涂层厚度均匀。
涂层厚度不充分会影响耐腐蚀性能，而过厚的涂层会影响硅钢片的磁导率和磁滞损耗等物理性能。
3. 不影响电磁性能。
硅钢片使用的主要目的是作为电机的磁芯，因此必须保证其磁导率、损耗等电磁性能不会受到涂层的影响。
这就要求涂层必须具有较好的导电性能和较低的磁滞损耗。
4. 不影响成本。
硅钢片作为电工材料，其成本非常重要。
因此硅钢片涂层的选择应该尽量控制在较低的成本范围内。
5. 环保。
涂层材料必须符合环保标准，不能对人体和环境造成伤害。
目前，硅钢片表面涂层的主要种类包括氧化膜、单层或多层有机涂层、磷酸盐涂层、碳化硅涂层等。
其中，氧化膜涂层适用于低压、低功率电机和变压器，单层或多层有机涂层适用于高压、高功率电机和变压器，磷酸盐涂层适用于大型变压器，碳化硅涂层适用于高温、高湿、高腐蚀环境。
总的来说，硅钢片表面涂层的作用是保护硅钢片不被氧化和腐蚀，从而提高其使用寿命和电磁性能。
涂层的种类选择应视具体应用环境而定，同时还要考虑成本和环保因素等因素。
电机学课后习题答案(辜承林)
第1章 导论1.1 电机和变压器的磁路常采用什么材料制成？这些材料各有哪些主要特性？解：磁路：硅钢片。
特点：导磁率高。
电路：紫铜线。
特点：导电性能好，电阻损耗小.电机：热轧硅钢片， 永磁材料： 铁氧体 稀土钴 钕铁硼 变压器：冷轧硅钢片。
1.2 磁滞损耗和涡流损耗是什么原因引起的？它们的大小与哪些因素有关？解：磁滞损耗：铁磁材料在交变磁场作用下反复磁化，磁畴会不停转动，相互间产生摩擦，消耗能量，产生功率损耗。
与磁场交变频率f ，磁通密度B ，材料，体积，厚度有关。
涡流损耗：由电磁感应定律，硅钢片中有围绕磁通呈涡旋状的感应电动势和电流产生叫涡流，涡流在其流通路径上的等效电阻中产生的损耗叫涡流损耗。
与磁场交变频率f ，磁通密度，材料，体积，厚度有关。
1.3 变压器电动势、运动电动势产生的原因有什么不同？其大小与哪些因素有关？解：变压器电势：磁通随时间变化而在线圈中产生的感应电动势4.44m E fN φ=。
运动电势：线圈与磁场间的相对运动而产生的e T 与磁密B ，运动速度v ，导体长度l ，匝数N 有关。
1.6自感系数的大小与哪些因素有关？有两个匝数相等的线圈，一个绕在闭合铁心上，一个绕在木质材料上，哪一个自感系数大？哪一个自感系数是常数？哪一个自感系数是变数，随什么原因变化？解：自感电势：由于电流本身随时间变化而在线圈内感应的电势叫自感电势。
d L e d tLψ=-对空心线圈：LLi ψ= 所以di eL L dt=- 自感：2LLN N m miiiL N i N φψ===∧=∧Am lμ∧=所以，L 的大小与匝数平方、磁导率µ、磁路截面积A 、磁路平均长度l 有关。
闭合铁心µ>>µ0，所以闭合铁心的自感系数远大于木质材料。
因为µ0是常数，所以木质材料的自感系数是常数，铁心材料的自感系数是随磁通密度而变化。
1.7 在图1.30中，若一次绕组外加正弦电压u 1、绕组电阻R 1、电流i 1时，问 （1）绕组内为什么会感应出电动势？（2）标出磁通、一次绕组的自感电动势、二次绕组的互感电动势的正方向； （3）写出一次侧电压平衡方程式；（4）当电流i 1增加或减小时，分别标出两侧绕组的感应电动势的实际方向。
浅谈高效电机的设计思路
浅谈高效电机的设计思路摘要：2022年6月16日，机械工业技术发展基金会/机械工业节能与资源利用中心联合国际铜业协会（中国）签署并发布《全面提升电机能效、开启节能低碳新征程倡议书》，提出倡议并承诺：力争到2023年，高效节能电机年产量达到1.7亿千瓦，在役高效节能电机占比达到20%以上，实现年节电量490亿千瓦时，相当于年节约标准煤1 500万吨，减排二氧化碳2 800万吨。
2020年，我国电机年耗电量占社会总用电量的64%，其中工业领域的电机总用电量占工业用电总量的75%，工业领域电机能效每提高1%，每年就可以节约电量384亿千瓦左右，即提升能效3%，具有较大的节能潜力。
加快高效节能电机的推广和应用，持续提高能源资源利用效率，促进绿色消费和推动产业的升级，对实现碳达峰、碳中和目标具有十分重要的作用。
本文以MCA355-4高效电机为例，从电磁和结构两个方面，阐述高效电机的设计思路，并分析样机试验结果。
1 高效电机设计1.1 提高电机电磁材料的性能影响电机效率的主要因素有定子铜耗、转子铜耗、铁耗、杂散损耗和风摩耗等损耗。
降低这些损耗可以提高电机效率，从而达到节约电能的目的。
1.1.1 定子铜耗定子铜耗计算公式为：其中：ρ—导线的电阻率；L—导线的长度；s—导线的截面积；I—导线中流过的电流。
根据式（1）可知，电机的定子铜耗与电机的定子电流和绕组电阻有关。
通过减小定子电流、增大绕组截面积以及减小绕组长度，可以减小电枢绕组铜耗。
具体有以下几种方法：（1）通过增大槽面积，以便使用更多的铜来增大绕组的截面积，进而减小其电阻，使电流流过绕组时的损耗降低。
（2）增加绕组的匝数，可以减小励磁电流和视在功率，提高电机的功率因数，从而降低定子电流，进而达到降低电机定子铜耗的目的。
（3）降低电机额定运行温升。
电机电阻随温度升高而增加，进而影响定子铜耗，所以电机温升的大小会影响电机的效率。
（4）选取合适的绕组节距，通过先进的工艺和熟练的操作，减少绕组端部尺寸，从而提高电机效率。
硅钢片_铁磁材料_解释说明以及概述
硅钢片铁磁材料解释说明以及概述1. 引言1.1 概述硅钢片是一种铁磁材料，具有良好的磁导率和低磁滞损耗特性。
它通常由特殊冷轧硅钢带制成，通过精确的制备工艺可以获得优异的电磁性能。
因此，硅钢片在电力工业中广泛应用于电机、变压器和发电设备等领域。
1.2 文章结构本文将首先对硅钢片进行定义与特点的介绍，包括其材料成分、物理特性以及相关技术参数。
然后，我们将详细讨论硅钢片的制备工艺，包括冷轧过程和热处理过程等关键步骤。
接下来，我们将探讨硅钢片在电力工业中的应用领域，并列举一些典型案例进行分析。
随后，我们将解释硅钢片作为铁磁材料的优势和特点，并探讨其在电力工业中与其他铁磁材料相比具有竞争优势的原因。
最后，我们将总结硅钢片作为铁磁材料的重要性，并展望未来硅钢片及铁磁材料的发展方向。
1.3 目的本文旨在为读者全面介绍硅钢片和铁磁材料的相关知识。
通过对硅钢片特性、制备工艺和应用领域的分析，希望能够深入理解硅钢片作为一种重要的铁磁材料在电力工业中的作用和价值。
此外，我们还将探讨硅钢片未来可能面临的挑战，并提出一些发展方向和建议，以促进硅钢片及铁磁材料技术的进步和应用的拓展。
这将有助于推动电力工业的发展并促进能源利用效率的提高。
2. 硅钢片：2.1 定义与特点：硅钢片，也称为电工钢或硅钢，是一种特殊的冷轧非晶质铁磁合金材料。
它由约6.5%的硅和少量的铝、碳、锰等元素组成。
硅钢片具有低磁导率和高电阻率的特点，并且在磁化和去磁化过程中表现出较低的能量损耗。
此外，硅钢片还具有优异的导电性能和高饱和磁感应强度。
2.2 制备工艺：制备硅钢片的关键步骤是在原料中控制合适的添加剂含量，并通过冷轧、退火等加工工艺来形成非晶质结构。
这些工艺操作可以有效地提高硅钢片的电阻率和降低磁滞损耗。
2.3 应用领域：由于其优越的磁性能和电性能，硅钢片广泛应用于电力设备行业。
主要应用包括变压器、发电机、电动机以及其他感应器件。
由于硅钢片具有低损耗和高效率的特点，它被广泛用于提高能源转换效率和降低能源消耗。
电机铁心用硅钢片的主要特点和分类
电机铁心用硅钢片的主要特点和分类硅钢片（铁硅系合金片）是制造发电机、电动机和变压器铁心的主要材料。
1.硅钢片的主要特点硅钢片具有良好的磁性,饱和磁化强度高,电阻率较高,矫顽力低和铁损小;钢板之间的黏结及磁性时效现象减少;价格低廉,适合大量生产。
电力工业中各种发动机,放电机,电力和分配变压器使用的硅钢片,一般为经热轧或冷轧厚度为0.5mm,0.35mm或0.3mm的硅钢钢带。
电信工业方面的音频变压器,高频变压器,脉冲变压器,磁放大器等,一般使用厚度小于0.2mm(最薄达0.025mm)的冷轧取向硅钢片。
对硅钢片的共同要求是,在中等及弱磁场下的铁损低,磁感应强度高;有适合的硬度,以保证良好的冲片性能;无磁性时效现象;表面质量好,厚度均匀;表面涂层绝缘性好等。
电机和变压器的铁心用硅钢片制成。
铁心损失是指单位重量的硅钢片铁心在交变磁场作用下所消耗的无效功率,其单位是w/kg。
硅钢片铁损低,制成的电机和变压器节电省材,可缩小体积,减轻重量。
各工业国家均以铁损值作为硅钢片产品最重要的考核指标,并以铁损值作为划分牌号的依据。
硅钢片的磁感应强度越高,电机或变压器铁心的体积与重量就越小。
通常,铁心重量占到电机或变压器重量的1⁄3至1⁄2,因此采用低铁损高磁感硅钢片铁心,将显著减小电机和变压器的总重和体积,同时节省硅钢片,铜线,绝缘材料和变压器油。
2.硅钢片分类硅钢片种类很多,可按硅含量,轧制工艺,组织结构或使用条件来分类。
按硅含量w(Si)可分为四类:低硅钢(w(Si)=0.8%~1.8%),中硅钢(w(Si)=1.8%~2.8%),较高硅钢(w(Si)=2.8%~3.8%),高硅钢 (w(Si)=3.8%~7.0%).按轧制工艺可分为热轧硅钢片和冷轧硅钢片。
按组织结构可分为晶粒取向(单取向为高斯织构,双取向为立方织构)硅钢片和无取向硅钢片。
按用途可分为电机硅钢片和变压器硅钢片。
按板材厚度可分为一般硅钢片(常用厚度为0.30~0.50mm)和薄硅钢带(厚度为0.025~0.20mm)。
硅钢片2521标准
硅钢片2521标准摘要：一、硅钢片简介1.硅钢片的定义与作用2.硅钢片的分类二、2521 标准硅钢片1.2521 标准的定义与背景2.2521 标准硅钢片的性能特点3.2521 标准硅钢片的主要用途三、硅钢片生产工艺1.硅钢片生产原料2.硅钢片生产过程3.硅钢片质量控制四、硅钢片市场与应用1.硅钢片市场需求2.硅钢片市场竞争格局3.硅钢片在我国的发展与应用正文：硅钢片是一种含硅量较高的电工钢材，主要用于制造变压器、电机等电磁设备。
硅钢片可以分为冷轧硅钢片和热轧硅钢片两大类。
其中，冷轧硅钢片具有良好的磁性能和机械性能，广泛应用于高压、超高压等领域。
热轧硅钢片则主要用于一般低压电机、发电机等。
2521标准硅钢片是指按照GB/T 2521-2014 标准生产的硅钢片。
这一标准对硅钢片的化学成分、机械性能、磁性能等指标都有明确的规定。
2521 标准硅钢片具有高磁感、高磁导率、低磁滞损耗等优点，可以有效提高电磁设备的效率，降低噪音，延长设备使用寿命。
因此，2521 标准硅钢片广泛应用于各类高压、超高压变压器、发电机、电动机等领域。
硅钢片的生产工艺主要包括选材、冶炼、轧制、退火、冷轧、热轧等步骤。
其中，选材和冶炼是保证硅钢片性能的基础，轧制和退火则是改善硅钢片磁性能的关键。
硅钢片的质量控制需要对生产过程中的各项参数进行严格监控，以确保硅钢片达到预期的性能指标。
硅钢片市场近年来呈现出稳步增长的态势，主要受到电力、新能源、轨道交通等下游行业的需求拉动。
在全球硅钢片市场竞争中，我国硅钢片产业已经取得了显著的成绩，不仅满足了国内市场的需求，还出口到世界各地。
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作者简介： 女， １ ９ ６ ８ 年生， １ ９ ９ ０ 年天津大学电机专业毕业 ｉｇ师
・１ ４ ・
２ ． ３ 冷札硅 钢片的机械 和物理性能 现场测得 ， 同一模具的冲片， 冷轧片的毛刺比热轧 片为大 。分析认为 ： 由于冷 、 热轧钢片 的硬度不同 ， 对 模具的 间隙要求不 一样 。因此采 用冷轧片 进行冲剪
第 ５期（ 总第 ７ ４ 期）
Ｎ ｏ ． ５ （ Ｓ ＵＭ Ｎｏ － ７ ４ ）
机 械 管 理 开 发
ＭＥＣ ＨＡＮＩ Ｃ ＡＬ ＭＡＮＡＧ ＥＭＥＮＴ ＡＮＤ ＤＥＶ ＥＬ ＯＰ ＭＥＮＴ
２ ０ ０ ３年 １ ０月
Ｏ ｃ ｔ ． ２ ０ ０ ３
电动机用冷轧硅钢片的性能浅析
标 准值
４ ． ８ ５ ５ ， 增加２ １ ． ７ １ ％； 宽度为 ３ ０ ｍ ｍ时的纵横各 半的
铁损 为４ ． ３ ８ ３ ， 而宽度为 ７ ． ５ ｍ ｍ时则为 ５ ． ４ ５ ３ ， 增加了
２ 冷轧硅钢片的 性能分析
２ ． １ 冷扎硅钢 片各向异性 的测试
， ． ４ １ ％。详细数据见表３ ０
Ｉ ｝ｓ 全纵 向
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ห้องสมุดไป่ตู้
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１ ． ７ ２ ０ １ ． ７ １ ５ １ ． ７ ９ ０ ２ ． １ ８ ４ ３ ． ９ ８ ９
试 样尺寸
３ ０ ｘ ３ ０ ０
大的， 特别是反映在铁损上更为明 显。 如： 热轧 Ｄ Ｒ ５ １ ０
引
言 鉴于 国家推广使用冷轧硅钢片的产业政策 ，中小
型电机采用冷轧硅钢片做导磁材料是大势所趋。 目前 我们对冷轧硅钢片的性能掌握不够 ，且国内冷轧硅钢 片的性能也不稳定。电动机采用冷轧硅钢片对电机 制 造行业也是一个新的课题。为了解冷轧硅钢片的电磁 性能和工艺特性 ， 并积 累技术数据 ， 我公司对冷轧片的 电磁性能和机械物理特性进行了试验测试并做了应 用 验证。 １ 冷轧硅钢片牌号的选用
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Ｙ Ｒ ２５ Ｍ ２ 一 ６ （ ７ｋ ３ ｗ） 电机上 采用不同牌号硅 钢片 做了 试验验证， 结果见表４ 一 ６ 。
表 ４ Ｙ１ ０ Ｍ一 ８ ４电机试验值 ｝ 型 号
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万方数据
第 ５期（ 总第 ７ ４期）
贾玉清： 电动机 用冷扎硅钢片的性能浅析 表６ Ｙ Ｒ ２ ５Ｍ ２ ２ 一６电机试验值 ｝ 型号
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我公 司选 用太原 钢铁 集团生 产 的 ５ ０ Ｗ ４ ７ ０ ， ５ ０ Ｗ ５ ４ ０ ， ５ ０ Ｗ ６ ０ ０ 牌号的冷轧硅钢片在 典型规 格电 机
进行应用验证。所用三种冷轧硅钢片的磁性能化验 结 果见表 １ （ 标准参照 Ｇ Ｂ ／ Ｔ ２ ５ ２ １ 一１ ９ ９ ６ ） ０
表 ３ 冷轧硅钢片各 向异性 的磁性能测试结果
纵横 向 磁感 应强度 （ Ｔ〕｝ 单 位 铁 撼 通 （ ｗｉ ｋ ｇ ）
徽 弓 公 趋 笙勺
我们选择不同 牌号的 冷轧硅钢片与 Ｄ Ｒ ５ １ ０ 热轧
硅钢片进行 了横向 、纵向 、横纵各半的磁性能测试 研 究， 测试表 明， 冷轧硅钢片的横纵向与热轧相比还 是较
在Ｐ １ ５ ／ ５ ０全横向时为 ４ ． １ ９ ７ ， 比纵 横各 半的 ４ ． ４ ５ １ 减
｝ １ ． ６ ０ ９ 纵横 各半｝ １ ． ６ ０ ９
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表 １ 冷轧硅钢片的磁性能测试结果
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Ｉ Ｅ Ｔ ｝ ｝
磁感应强 度（ Ｔ）
铁损（ Ｗ／ ｋ ｇ ）
２ ． ２ 冷札硅 钢片冲剪应 力的研 究 研究表 明：冲剪应力对冷轧硅钢片的磁性能较敏 感 。中小 型电机齿宽较窄 ， 最小 处约 ３ ｍ ｍ 。为此 我们 按３ ０ ｍ ｍ ｘ ３ ０ ０ ｍ ｍ， １ ０ ｍ ｍ ｘ ３ ０ ０ ｍ ｍ ， ７ ． ５ ｍ ｍ ｘ ３ ０ ０ ｍ ｍ试样 的进行磁 性能测试 ，数据表 明，当试样变窄 时， 铁耗增加明显。 如Ｐ １ ５ ／ ５ ０ 为例 ， 宽度为 ３ ０ ｍ ｍ时 ， 全纵 向铁损 为 ３ ． ９ ８ ９ ； 宽度为 １ ０ ｍ ｍ时， 全纵向铁损为
７ ６ 刀
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