Performanța motorului și selecția claselor de oțel siliconic

Principala materie primă pentru miezurile motoarelor sunt foile de oțel siliconic. În prezent, cele mai utilizate sunt cele de 470, 600 și 800 în foile laminate la rece, dintre care foile de 470 și 600 sunt mai frecvent utilizate în motoarele de înaltă eficiență.

1. Pierderi reduse.

Pierderea miezului la o anumită frecvență și intensitatea inducției magnetice reprezintă un indicator major al tablelor de oțel electric. Pierderea miezului constă în două părți: pierderea prin histerezis și pierderea prin curenți turbionari. Pierderea prin histerezis reprezintă consumul de energie cauzat de magnetizarea alternativă a miezului, care este legată de compoziția materialului și de dimensiunea granulelor și poate fi reprezentată de aria buclei de histerezis. Pierderea prin curenți turbionari este pierderea de rezistență cauzată de curentul turbionar generat în timpul magnetizării alternative a miezului, care este legată de rezistivitatea și grosimea proprie a materialului. Prin urmare, pentru a reduce pierderea miezului, tablele de oțel electric au o grosime mai mică și o rezistivitate mai mare.

2. Conductivitate magnetică ridicată.

Cu cât conductivitatea magnetică este mai mare, cu atât secțiunea transversală a circuitului magnetic poate fi redusă mai mică atunci când fluxul rămâne constant, economisind cuprul utilizat în înfășurarea de excitație și reducând dimensiunile motorului.
3. Proprietăți bune de laminare.

Tăbliile de oțel electric trebuie să aibă o duritate adecvată, nici prea fragilă, nici prea moale. Suprafața trebuie să fie netedă, plană și uniformă în grosime (cu necesitatea controlului diferenței dintre plăci), ceea ce favorizează perforarea în matriță și îmbunătățirea coeficientului de stivuire. Aceeași matriță poate fi utilizată pentru plăci de oțel laminate la rece, iar durata sa de viață poate fi extinsă semnificativ în comparație cu plăcile de oțel laminate la cald. Unele plăci de oțel electric laminate la rece cu acoperiri anorganice sau organice pot crește numărul de curse de perforare pe trecere a matriței de aproape zece ori după o singură șlefuire. ● Cost redus și ușor de utilizat. Pe lângă cerințele de mai sus, unele motoare au adesea cerințe mai mari pentru materialele conductoare magnetice. De exemplu, defecțiuni magnetice mici și expansiune magnetică mică. Aceste cerințe sunt variate și ar trebui luate în considerare în mod cuprinzător.

● Tablă de oțel siliciu
Un oțel aliat care conține siliciu, care este laminat în foi subțiri. Este în general denumit tablă de oțel siliciu. În funcție de procesul de fabricație, se clasifică în tablă de oțel siliciu laminată la cald (care a fost în mare parte eliminată treptat) și tablă de oțel siliciu laminată la rece. Tabla de oțel siliciu laminată la rece poate fi împărțită în continuare în tipuri orientate și neorientate. În prezent, tablele de oțel siliciu sunt furnizate în mare parte sub formă de tablă. Pentru a îmbunătăți proprietățile magnetice ale tablei de oțel siliciu și a reduce rezistența la forfecare, tablele de oțel siliciu autohtone au fost supuse unui tratament de recoacere în laminor.

●Fără tablă de oțel siliciu
Miezul motorului folosește table de oțel cu conținut scăzut de siliciu în loc de plăci de oțel cu conținut scăzut de carbon și fier pur. Aceasta a fost o progresie semnificativă în istorie. Tablele de oțel cu conținut scăzut de siliciu au îmbunătățit performanța motorului și i-au redus dimensiunile. Acum, în loc să se utilizeze table de oțel cu conținut scăzut de siliciu, tablele de oțel cu conținut scăzut de siliciu (cunoscute și sub denumirea de benzi de oțel electric cu conținut scăzut de carbon sau benzi de oțel electric cu fier pur) sunt folosite pentru a realiza miezurile motoarelor mici, deoarece tablele de oțel cu conținut scăzut de siliciu produse prin tehnologie modernă sunt diferite de tablele originale de oțel cu conținut scăzut de carbon. Acestea nu numai că au o rezistență mare la inducție magnetică, dar au și o pierdere de fier similară cu cea a tablelor de oțel cu conținut scăzut de siliciu. Motoarele de curent alternativ mici proiectate și fabricate cu table de oțel cu conținut scăzut de siliciu pot reduce și mai mult dimensiunea, pot ușura greutatea și pot reduce costul. Mai mult, deoarece tablele de oțel cu conținut scăzut de siliciu sunt mai moi, acestea pot crește viteza de perforare și pot prelungi durata de viață a matrițelor. Acum, tablele de oțel cu conținut scăzut de siliciu sunt utilizate pe scară largă ca material de miez pentru motoarele mici în țări străine. În țările industrializate, utilizarea lor reprezintă aproximativ 50-60% din producția totală de table de oțel electric.

În prezent, există două situații în care fabricile de motoare utilizează table de oțel fără siliciu. Una este aceea că tablele de oțel fără siliciu, după laminarea la rece, sunt perforate direct în table, iar apoi tratamentul de recoacere este efectuat la fabrica de motoare; cealaltă este aceea că tablele de oțel recoapte furnizate de oțelărie sunt perforate și utilizate direct de fabrica de motoare. Tablele de oțel fără siliciu sunt materiale cu conductivitate magnetică ridicată, iar intensitatea și pierderea inducției magnetice sunt foarte sensibile la solicitările mecanice. Prin urmare, după perforare și înainte de utilizare, eliminarea recoacerii sub stres este o măsură importantă pentru îmbunătățirea performanței magnetice. Tratamentul termic al tablelor de oțel fără siliciu necesită echipamente specializate de tratament termic, dar majoritatea fabricilor de motoare din țara noastră nu au încă astfel de condiții. Aceasta este o problemă care trebuie rezolvată atunci când se utilizează table de oțel fără siliciu.

● Conținutul de siliciu și impuritățile de siliciu au o influență decisivă asupra performanței tablelor de oțel siliconic. După adăugarea de siliciu la fier, rezistivitatea crește, ceea ce ajută și la separarea impurităților de carbon nocive. În general, atunci când se adaugă fier pur la siliciu, intensitatea inducției magnetice scade ușor, dar pierderea de fier este redusă semnificativ. Pe măsură ce conținutul de siliciu crește, duritatea și fragilitatea cresc, ceea ce aduce dificultăți la laminare, ștanțare, forfecare și prelucrare mecanică. În prezent, conținutul de siliciu al tablelor de oțel siliconic nu este, în general, mai mare de 4,5%. Dacă conținutul de siliciu este mai mare, este dificil să se efectueze laminarea și prelucrarea.

Grosime.Considerând că pierderea prin curenți turbionari în miezul de fier este proporțională cu pătratul grosimii tablei de oțel, pentru același tip de tablă de oțel siliconic, cu cât grosimea este mai subțire, cu atât pierderea în miezul de fier este mai mică, dar timpul de fabricație al miezului de fier crește, iar coeficientul de stivuire scade. În general, motoarele utilizează table de oțel siliconic cu o grosime de 0,5 milimetri, iar atunci când cerințele de pierdere în miezul de fier ale generatoarelor mari de turbine cu abur sunt foarte stricte, se utilizează table de oțel siliconic cu grosimea de 0,35 milimetri.

Stres.În timpul proceselor de forfecare, stivuire sau înfășurare a miezului de fier, se va genera tensiune, ceea ce deteriorează performanța magnetică și crește pierderea de fier. În intervalul de aproximativ 1 milimetru pe ambele părți ale liniei de secțiune de tăiere (rupere), se formează o zonă de tensiune reziduală sub formă de bandă neagră vizibilă. În general, se poate adopta un tratament de recoacere pentru a elimina tensiunea și a restabili performanța magnetică originală; performanța magnetică a tablelor de oțel siliconic laminate la rece de înaltă performanță este mai sensibilă la tensiune.


Data publicării: 04 martie 2026