提高硅鋼片鐵芯品質的技術手段
- 2012-2-7 16:14:32
- 來源：中商網撰寫
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硅鋼片鐵芯的生產，似乎很成熟，其實不然，尚有許多看不見摸不著的問題影響著硅鋼片質量，下面是提升硅鋼片品質的若干技術手段供大家參考。 |
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提高 硅鋼片 鐵芯 品質 手段 |
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硅鋼片鐵芯的生產，似乎很成熟，其實不然，尚有許多看不見摸不著的問題影響著硅鋼片質量，下面是提升硅鋼片品質的若干技術手段供大家參考。
１、運用磁路計算來選擇硅鋼牌號
硅鋼牌號選不準，會影響EI 片質量。如何根據鐵芯空載指標 Io、Po 來選擇牌號與卷號，是首當其沖的事。硅鋼牌號由材料每公斤鐵耗 W1.5/50（無取向鋼）或 W1.7/50（取向鋼）來界定。鐵芯空載損耗 Po 不等于硅鋼材料每公斤鐵耗，原因有三：一是磁密 B 不剛好是 1.5T，二是重量不等于 1kg，三是鐵芯損耗包含了鐵芯加工引入的加工系數——開料、沖片應力引起的鐵耗上升系數 KN，或退火加工引起的退火下降系數 KA，為了不盲目用料，又要一步到位選準硅鋼材料牌號與卷號，就要進行一系列磁路計算。
１.１首先計算磁路結構參量
鐵芯有效導磁面積SC：
SC = abKC×10-2
式中 a —— E 片中心舌寬度，mm；
b —— 鐵芯疊厚，mm；
KC —— 疊片系數，料厚 0.5 取 0.95。
鐵芯平均磁路長度 LC：
LC = (2c+2h+πe)×10-1
式中 c —— E 片窗寬，mm；
e —— E 片邊舌寬度，mm；
h —— 窗高，mm。
鐵芯重量 GC：
GC＝ｒ(ＨＬ－２ch－πd2－πＤ２/2)bＫc×１０-５
式中 r —— 硅鋼材料比重，ｇ/ ｃｍ 3
H —— EI 片組合高度，mm；
L —— EI 片寬度，mm；
d —— 4孔片孔徑，mm；
D —— 2孔片孔徑，mm。
１.２計算鐵芯空載磁密Bo
Bo=U1×104 / 4.44W1SC f
式中 U1 —— 測試電壓，V；
W1 —— 測量線圈匝數；
f —— 電源頻率，Hz。
１.３計算硅鋼材料每公斤鐵耗Ｗ１.５/５０或Ｗ１.７/５０
鐵芯空載損耗 Po = Io2r1 + PC
鐵芯損耗PC＝Ｗ１.５/５０(Ｂ0/1.5)2ＧcＫＮＫＡ
移項得Ｗ１.５/５０=PC /(Ｂ0/1.5)2ＧcＫＮＫＡ
式中 Io ——空載電流，A；
r1 ——測量線圈銅阻 Ω，用萬用表測量可得。
PC——鐵耗，W。
由 W1.5/50查硅鋼質保書，選擇合適的牌號與卷號。
KN、KA 可用實際產品試驗測定。從硅鋼質保書上找出W1.5/50 已知的卷材，經開料、沖片后，測定每種EI 白片的每公斤鐵耗 NP1.5/50，然后再進爐退火，測定各種黑片每公斤鐵耗AP1.5/50，則
KN = NP1.5/50 / W1.5/50；
KA = AP1.5/50 / NP1.5/50。
2 硅鋼邊料要專門管理
絕大部分工廠采購的是不切邊硅鋼卷，其兩側的邊料與中間料相比，有三個特征：一是邊料的電磁性能較中間料差 5~10%；二是料厚比中間料稍薄；三是內邊稍厚，外邊稍薄，截面呈梯形。邊料與中間料混用，會帶來一系列的品質問題。
1) 邊料的 I 片與中間料 E 片組合裝成變壓器，由于Ｉ片偏薄，E 片夾不住 I 片，導致一提線包，I 片嘩嘩掉落現象，一上電，I 片會振動、跳舞、發出叫聲。
2) 變壓器電磁指標偏大或超差，產生返工或退貨。
3) 邊料 EI 片裝成的變壓器，其鐵芯會產生一頭大，另一頭小的喇叭形，或兩頭大、中間凹的 H 形現象。
由上可見，邊料應單獨標識，單獨沖片，用于電磁指標要求低的場合，與中間料混用，會成為害群之馬。
３上下刀位的分條料，要分開標識，分開沖片
無夾板的開料機，刀鈍的開料機，開料應力大，開料質量差。一般而言，上刀料，開料應力小，電磁品質優，沖出的 EI 片，板形好，電磁品質優；下刀料，開料應力大，電磁品質差，沖出的 EI 片，板形差，電磁品質差。開料這一環節，往往被忽視，開料應力看不見又摸不著，不起眼，從品質管理角度，要用有夾板的開料機開料，并且，上刀料、
下刀料要分開標識，分開沖片。
４ ＥＩ片品質有四個層次，重點監控Ｄ片品質
同一條料，經沖片后，上模片應力小，板形好，電磁品質優；下模片，由于受到模腔的擠壓，應力大，板形差，電磁品質差。由于開料刀位，沖片的模位，EI 片品質出現了四個層次：
上刀料上模片，電磁品質優，簡稱 A 片；
上刀料下模片，電磁品質中，簡稱 B 片；
下刀料上模片，電磁品質次中，簡稱 C 片；
下刀料下模片，電磁品質差，簡稱 D 片。
由上可見，A 片最優，D 片最差，B 片、C 片居中，抓住 D 片進行重點監控，就抓住了 EI 片加工過程中質量的關鍵。
５ Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ四種片應分開裝箱、裝鐵盒
A、B、C、D 四種片電磁品質不一樣，應分開裝箱、裝鐵盒，利于后道工序分類使用。例如
1) 激磁電流小的 EI 片，B-H 曲線高，工作磁密 B 可以用得高，線圈匝數少，因而可以省銅，降低成本。
2) D 片激磁電流大，可以用于要求低的產品。混在一起裝箱使用，優、中片也成了劣質片，浪費資源。
3) 魔鬼裝配法可讓A、B、C、D片激磁電流大幅減小，全面升級。用顯微鏡仔細觀察，EI 片的切口并不是平面、直角、矩形，而是由塌角層、光亮層、斷裂層、毛刺層四部分組成。EI 片裝配后氣隙形狀， 這樣裝像喇叭形， 那樣裝，像樓梯形，氣隙磁阻相差很大，因而激磁電流相差百分之四五十。采用魔鬼裝配法，劣質片 D 片，可以變成優質片，中質片可以變成優優片。B-H 曲線大提升，B 值大提高，匝數大減少，既可以省銅線，也可改鋁線，這是新動向。
4) 對于退火用鐵芯片，A、B、C、D 片分開裝鐵盒，有利于取長補短裝架，利于黑片電磁性能一致性。
６ 鐵芯檢驗，應加檢過電壓、磁飽和工作點
變壓器的電源電壓是波動的，有±10%、±15%、±25% 不等。當電壓波動到正上限時，變壓器鐵芯處在磁飽和邊緣，劣質鐵芯，例如 D 片鐵芯變壓器，有可能發生磁飽和，因電流飛漲而燒壞變壓器。目前，鐵芯檢驗只測 Io、Po，過電壓磁飽和點處于失控狀態，變壓器生產檢驗、鐵芯檢驗應加檢過電壓磁飽和工作點。
（責任編輯：00378）
