Zmogljivost motorja in izbira vrst silicijevega jekla

Glavna surovina za motorna jedra so pločevine iz silicijevega jekla. Trenutno se najpogosteje uporabljajo pločevine 470, 600 in 800 v hladno valjanih pločevinah, med katerimi se pločevine 470 in 600 pogosteje uporabljajo v visoko učinkovitih motorjih.

1. Nizka izguba.

Izguba jedra pri določeni frekvenci in intenzivnosti magnetne indukcije je glavni pokazatelj pločevine iz elektroelektričnega jekla. Izguba jedra je sestavljena iz dveh delov: histerezne izgube in izgube zaradi vrtinčnih tokov. Histerezna izguba je poraba energije, ki jo povzroča izmenična magnetizacija jedra, ki je povezana s sestavo materiala in velikostjo zrn ter jo lahko predstavimo s površino histerezne zanke. Izguba zaradi vrtinčnih tokov je izguba upora, ki jo povzroča vrtinčni tok, ki nastane med izmenično magnetizacijo jedra, in je povezana z lastno upornostjo in debelino materiala. Zato imajo pločevine iz elektroelektričnega jekla za zmanjšanje izgub v jedru manjšo debelino in večjo upornost.

2. Visoka magnetna prevodnost.

Višja kot je magnetna prevodnost, manjša je lahko površina prečnega prereza magnetnega vezja, ko pretok ostane konstanten, s čimer se prihrani baker, uporabljen v vzbujevalnem navitju, in zmanjša velikost motorja.
3. Dobre lastnosti laminiranja.

Plošče iz elektrotehničnega jekla morajo imeti ustrezno trdoto, ne preveč krhke ne premehke. Površina mora biti gladka, ravna in enakomerne debeline (z zahtevo po nadzoru razlike v ploščah), kar ugodno vpliva na prebijanje kalupa in izboljšuje koeficient zlaganja. Isti kalup se lahko uporablja za hladno valjane jeklene plošče, njegova življenjska doba pa se lahko v primerjavi z vroče valjanimi jeklenimi ploščami znatno podaljša. Nekatere hladno valjane plošče iz elektrotehničnega jekla z anorganskimi ali organskimi prevlekami lahko po enkratnem brušenju skoraj desetkrat povečajo število prebijanj na prehod kalupa. ● Nizki stroški in enostavna uporaba. Poleg zgoraj navedenih zahtev imajo nekateri motorji pogosto višje zahteve glede magnetno prevodnih materialov. Na primer majhna magnetna odpoved in majhen magnetni raztezek. Te zahteve so različne in jih je treba celovito upoštevati.

●Silicijeva jeklena plošča
Legirano jeklo, ki vsebuje silicij in se valja v tanke plošče. Na splošno se imenuje silicijeva jeklena plošča. Glede na proizvodni postopek se razvršča v vroče valjano silicijevo jekleno ploščo (ki je bila večinoma opuščena) in hladno valjano silicijevo jekleno ploščo. Hladno valjano silicijevo jekleno ploščo lahko nadalje razdelimo na orientirane in neorientirane vrste. Trenutno se silicijeve jeklene plošče večinoma dobavljajo v obliki plošč. Za izboljšanje magnetnih lastnosti silicijeve jeklene plošče in zmanjšanje njene strižne trdnosti so bile domače silicijeve jeklene plošče v valjarni žarjene.

●Pločevina iz silicijevega jekla brez silikona
Jedro motorja uporablja silicijeve jeklene plošče namesto nizkoogljičnih jeklenih plošč in čistega železa. To je bil pomemben napredek v zgodovini. Silicijeve jeklene plošče z nizkimi izgubami so izboljšale delovanje motorja in zmanjšale njegovo velikost. Zdaj se namesto silicijevih jeklenih plošč za izdelavo jeder majhnih motorjev uporabljajo nizkosilicijeve jeklene plošče (znane tudi kot nizkoogljični elektrotehnični trakovi ali elektrotehnični jekleni trakovi iz čistega železa), ker se sodobno tehnološko izdelane nizkosilicijeve jeklene plošče razlikujejo od originalnih nizkoogljičnih jeklenih plošč. Ne le da imajo visoko magnetno indukcijsko moč, ampak imajo tudi izgube železa, podobne tistim pri silicijevih jeklenih ploščah. Majhni AC motorji, zasnovani in izdelani iz nizkosilicijevih jeklenih plošč, lahko dodatno zmanjšajo velikost, olajšajo težo in znižajo stroške. Poleg tega lahko nizkosilicijeve jeklene plošče, ker so mehkejše, povečajo hitrost prebijanja in podaljšajo življenjsko dobo kalupov. Zdaj se nizkosilicijeve jeklene plošče pogosto uporabljajo kot jedrni material za majhne motorje v tujini. V industrializiranih državah njihova uporaba predstavlja približno 50–60 % celotne proizvodnje elektrotehničnih jeklenih plošč.

Trenutno obstajata dva primera, ko tovarne motorjev uporabljajo pločevine iz nesilicijevega jekla. Prvi je, da se pločevine iz nesilicijevega jekla po hladnem valjanju neposredno preluknjajo v pločevino, nato pa se v tovarni motorjev izvede žarjenje; drugi je, da se žarjene jeklene pločevine, ki jih dobavlja jeklarna, preluknjajo in uporabljajo neposredno v tovarni motorjev. Plošče iz nesilicijevega jekla so materiali z visoko magnetno prevodnostjo, njihova intenzivnost in izguba magnetne indukcije pa sta zelo občutljivi na mehanske obremenitve. Zato je po preluknjanju in pred uporabo pomemben ukrep za izboljšanje magnetnih lastnosti žarjenje z odpravo napetosti. Toplotna obdelava pločevin iz nesilicijevega jekla zahteva specializirano opremo za toplotno obdelavo, vendar večina tovarn motorjev v naši državi še nima takšnih pogojev. To je problem, ki ga je treba rešiti pri uporabi pločevin iz nesilicijevega jekla.

● Vsebnost silicija in nečistoče silicija odločilno vplivata na delovanje silicijevih jeklenih plošč. Po dodatku silicija železu se upornost poveča, kar pomaga tudi pri ločevanju škodljivega ogljika. Na splošno se pri dodajanju čistega železa siliciju intenzivnost magnetne indukcije nekoliko zmanjša, vendar se izguba železa znatno zmanjša. Z naraščajočo vsebnostjo silicija se povečata trdota in krhkost, kar povzroča težave pri valjanju, štancanju, striženju in mehanski obdelavi. Trenutno vsebnost silicija v silicijevih jeklenih ploščah običajno ne presega 4,5 %. Če je vsebnost silicija višja, je valjanje in obdelava težja.

Debelina.Glede na to, da so izgube zaradi vrtinčnih tokov v železnem jedru sorazmerne s kvadratom debeline jeklene pločevine, velja pri isti vrsti silicijeve jeklene pločevine tanjša debelina, manjša je izguba v železnem jedru, vendar se čas izdelave železnega jedra poveča in koeficient zlaganja zmanjša. Na splošno se za motorje uporabljajo silicijeve jeklene pločevine debeline 0,5 milimetra, kadar pa so zahteve glede izgub v železnem jedru velikih parnih turbinskih generatorjev zelo stroge, se uporabljajo silicijeve jeklene pločevine debeline 0,35 milimetra.

Stres.Med procesi striženja, zlaganja ali navijanja železnega jedra se ustvarja napetost, ki poslabša magnetne lastnosti in poveča izgubo železa. V območju približno 1 milimetra na obeh straneh linije rezanja (lomljenja) se oblikuje vidna črna pasovna cona preostale napetosti. Na splošno se lahko za odpravo napetosti in obnovitev prvotnih magnetnih lastnosti uporabi žarjenje; magnetne lastnosti visokozmogljivih hladno valjanih silicijevih jeklenih plošč so bolj občutljive na napetost.


Čas objave: 4. marec 2026