冲裁工艺对无取向电工钢叠片磁性能的影响

为研究冲裁工艺对电动机定子铁芯的磁性能影响,采用不同的冲头和冲裁间隙,对无取向电工钢圆片进行冲裁加工,研究在不同冲裁工艺参数下所冲出的电工钢圆环叠片磁性能优劣.通过纳米压痕测试表征了无取向电工钢冲裁边缘的残余应力分布,研究了无取向电工钢磁性能劣化与残余应力分布的关系.结果表明:对比3种不同冲头加工,平冲头冲裁后无取向电工钢叠片磁性能劣化程度最小,凹冲头次之,斜冲头最严重.当冲裁间隙为板厚的5%~20%时,随着冲裁间隙不断增大,无取向电工钢叠片磁性能劣化程度先减小后增大,存在最佳间隙.无取向电工钢叠片的磁性能劣化程度主要与冲裁边缘的残余应力峰值有关,残余应力峰值越大,无取向电工钢叠片磁性能劣化越严重.本研究可为工业无取向电工钢冲裁加工提供参数优化指导.

考虑谐波及集肤效应的电工钢片旋转异常损耗计算与测量

为了准确计算电工钢片的旋转异常损耗,根据谐波分析原理对建立的电工钢叠片有限元模型进行时步有限元仿真;基于旋转铁心损耗计算模型,通过考虑涡流集肤效应对旋转损耗系数的影响结合钢片在中低频率下的损耗测试获得叠片损耗计算的关键系数,间接求得电工钢片中旋转异常损耗的计算式。利用构建的新型三维磁特性测试系统对典型电工钢叠片样品进行椭圆形旋转与交变励磁方式下的宽频铁耗实验测量,并定量地进行了对比与分析。结果表明:2种励磁方式下叠片损耗的变化规律相类似,但其椭圆形旋转各损耗都要比交变时的对应损耗大,必须认真考虑谐波、集肤效应和旋转励磁等对材料特性的影响;所计算出的旋转异常损耗也是相对较小,在1 k Hz时也未占到旋转总铁耗的5%。从而验证了所推导出的计算式和测量手段的正确性与可行性。