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电工钢

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电工钢

电工钢,又名硅钢(silicon steel),是一种含的特种,可以表现出一些特殊的磁性,比如制造出一个磁滞区域、增加磁导率、减小磁芯损耗,是电工领域广泛使用的一种软磁合金。

电工钢通常以冷轧方式制造,厚度一般小于2毫米。多片电工钢通常会被压成叠片,俗称硅钢片,用于变压器电动机中的定子转子磁芯。电工钢在压成叠片后通常会用凹凸模激光电火花加工切割成形。

分类

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取向性

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硅钢可以分为取向硅钢、无取向硅钢这两大类。取向硅钢的磁性有强烈的方向性,在轧制方向上铁损值最低、磁导率最高和在一定的磁化场下有高的磁感值。取向硅钢的硅含量约为3%,并要求钢中氧化物夹杂含量低,同时须含有某种抑制剂(MnS, A1N ),因为多用于变压器铁芯制造,所以也称冷轧变压器钢。

无取向硅钢的含碳量很低,硅含量在0.8%-4.8%之间,加入硅可提高铁的电阻率和最大磁导率,降低矫顽力、铁芯损耗(铁损)和磁时效。在形变和退火后的钢板中其晶粒呈无规则取向分布,经热、冷轧而成的厚度在1mm以下的硅钢薄板。

用途

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按用途硅钢分为热轧硅钢,冷轧电工钢和特殊用途硅钢这三大类。冷轧片厚度均匀、表面质量好、磁性较高,逐渐取代热轧片。低硅片含硅2.8%以下,它具有一定机械强度;高硅片含硅量为2.8%-4.8%,它具有磁性好,但较脆。[1]

变压器铁芯
  1. 热轧硅钢,属于无取向硅钢,进一步可以细分为热轧低硅钢(电机钢)和热轧高硅钢(变压器钢)。其中热轧低硅钢的硅含量在1.0%-2.5%之间,主要用途是家用电机和微电机等;热轧高硅钢的硅含量在3.0%-4.5%之间,主要用于变压器
  2. 冷轧电工钢可分为冷轧取向电工钢和冷轧无取向电工钢。冷轧取向硅钢又分为普通取向硅钢和高磁感取向硅钢,都是应用于大中小型变压器;冷轧无取向电工钢分为低碳电工钢(硅含量小于等于0.5%)和硅钢(硅含量在0.5%-3.5%)。低碳电工钢应用于家用电机、微电机小变压器和镇流器,硅钢则用于大中型电机、发电机和变压器。由上面的用途来看,冷轧取向电工钢和热轧高硅钢用途类似,都是用于变压器,而冷轧无取向电工钢又和热轧低硅钢类似,都是用于电机。
  3. 特殊用途硅钢有冷轧取向硅钢薄带、冷轧无取向硅钢薄带、磁开关用冷轧无取向硅钢以及冷轧高硅钢四种。冷轧取向硅钢薄带的用途是脉冲变压器、磁放大器、高频变压器和电焊机;冷轧无取向硅钢薄带的用途是高频电机和发电机;磁开关用冷轧无取向硅钢的用途是继电器和磁开关;冷轧高硅钢的用途是高频电机、变压器和磁屏蔽。
名称 轧制 取向 硅含量 用途
热轧低硅钢 热轧 无取向 1.0%-2.5% 家用电机和微电机
热轧高硅钢 热轧 无取向 3.0%-4.5% 变压器
冷轧取向电工钢 冷轧 普通取向/高磁感取向 大中小型变压器
低碳电工钢 冷轧 无取向 <0.5% 家用电机、微电机、小变压器和镇流器
硅钢 冷轧 无取向 0.5%-3.5% 大中型电机、发电机和变压器

特性

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铁损值

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铁损低,这是硅钢片质量的最重要指标。各国都根据铁损值划分牌号,铁损愈低,牌号愈高。

磁通密度

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磁通密度表示硅钢片被磁化的难易度。通常硅钢片的磁通密度是在频率50或60赫兹,外加磁场5000A/m的条件下测得,称为B50,其单位为特斯拉(Tesla)。磁通密度愈高,单位面积所通过的磁通量愈大,能源效率愈佳。

参考文献

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  1. ^ 硅钢片(矽钢片)的分类有哪些?. 江阴市索康电子有限公司. 2020-08-04 [2021-02-03]. (原始内容存档于2020-10-22).