干货 | 驱动电机用无取向硅钢的应用

发布时间:2018-05-15 18:12

一、无取向硅钢的定义及发展历程


★定义

无取向电工钢,顾名思义,其磁性具有各向同性性(也叫各向同性电工钢),广泛应用于制造各类电机、电子变压器铁心。在我国,无取向电工钢的使用量约占整个电工钢使用量的90%。


无取向电工钢重要发展历史:

1900年英国人Hadfield发现硅钢;

1903年美国开始生产热轧硅钢;

20世纪40年代初冷轧无取向硅钢开始生产;

1954年太钢开始生产热轧硅钢;

20世纪60年代主要工业发达国家陆续停止生产热轧硅钢;

1979年武钢按照新日铁技术开始生产冷轧无取向硅钢。


★硅钢的分类

电工钢按轧制工艺分为冷轧和热轧两大类,按磁性分取向和无取向两大类。热轧硅钢属于无取向硅钢,目前世界上只有我国生产。电工钢中Si≥0.5%也称为硅钢。




取向与无取向硅钢磁各向异性的差异

无取向硅钢呈较好的磁各向同性(旋转电机需求),取向硅钢轧向磁性最好(静止器-变压器需求)。




★交变磁场下的损耗


磁滞损耗约等于磁滞回线的面积,材料越易磁化,磁滞回线面积越小,磁滞损耗越低。



涡流损耗跟材料的电阻和厚度密切相关:




★无取向电工钢生产工艺流程

炼钢工序→热轧工序→冷轧工序

其中炼钢工序对成分的影响非常大,也关键工序之一。


冷轧之后的退火工序是硅钢生产的关键:





二、汽车驱动电机对硅钢产品的要求


★电动车成为全球汽车业竞争的新焦点



★电动汽车关键零部件

关键零部件:电机、电池和电控;


电机关键材料:硅钢、永磁材料。


电机:与工业电机相比,电动汽车动力系统对驱动电机的性能和使用条件要求更高。




电动汽车驱动电机通常有异步电机、开关磁阻电机和永磁同步电机,国内以永磁同步电机为主,国外特斯拉用的是异步电机,另外也有些机构在研究开着磁阻电机的应用。


★车用驱动电机用硅钢技术特征




★驱动电机用硅钢产品要求




简单地说,要求是低整下高磁感,高速下低铁损和高强度


三、汽车驱动电机用无取向硅钢的研发


★频率、板厚对硅钢铁损的影响

随着车用驱动电机转速的提高,铁心材料的使用频率也逐步提高,造成电机在高频下的铁损急剧增加。





随着板厚的减薄,铁损P10/400逐渐降低,因此,车用驱动电机选择薄规格无取向硅钢是趋势。


★宝钢无取向硅钢产品涂层系列




自粘接Z涂层可避免铁心铆接和焊接时在硅钢片中产生的应力和层间短路等对电机的不利影响,提高了电机效率。


★应用技术研究装备




其中激光切割机可为用户提供样机制作服务


四、汽车驱动电机用无取向硅钢产品介绍


★无取向硅钢发展历程

1995年开始无取向电工钢产品实验室研发;


2000年中低牌号无取向电工钢投产,产能35万吨。产品在家电行业大量替代日本新日铁住金、JFE的进口产品;


2005年高牌号及高效系列无取向电工钢产品实验室研发成功。中低牌号产能增加至80万吨;


2009年,无取向硅钢形成高效、高牌号、中低牌号三大系列49个牌号,最高等级普通牌号B35A210、高效牌号B35AH230开发成功。产能增加至120万吨;


2010年,无取向电工钢无铬环保涂层产品自主研发成功,开始批量供应用户。


2011年-2012年宝钢高牌号无取向电工钢实现大型水力发电机组(77万千瓦)和火力发电机组(1000万千瓦及以上)供货,替代进口产品。


2014年,成功开发世界最高等级牌号B35AP200。电动汽车驱动电机用无取向电工钢形成系列产品,并在新能源汽车驱动电机批量使用。产能增加至140万吨。


★宝钢无取向硅钢产品牌号的表示方法




★驱动电机开发流程




宝钢从2008年开始研发车用驱动电机用无取向硅钢产品,到目前为止已经形成普通AV、高效AHV系列产品,正在开发性能更高的APV以及高强度产品。




★宝钢驱动电机用硅钢认证与应用厂家




★宝钢愿意同各驱动电机用户进行合作,包括:

材料合作

检测合作

样机制作合作

设计合作

资产合作


精彩回顾

AC伺服电机完全取代DC伺服电机?伺服系统七大技术发展方向辨析

关于电容式编码器,这些知识点你需要知道

最先进的机械臂为什么是7个自由度,而不是8个或6个?

从惯量匹配层面看伺服电机的选型问题

工业市场详解:高精度运动控制市场需求旺盛

特别说明:此文章素材来源于网络,仅代表原作者观点,版权归原作者所有!经编者收集整理后,与大家一起分享学习!如果您认为某些内容侵犯了您的权益,请与编者联系!我们核实后将立即修正!

powered by 水果部落 © 2017 WwW.wn-steel.com