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硅鋼片鐵芯的生產(chǎn),似乎很成熟,其實(shí)不然,尚有許多看不見摸不著的問(wèn)題影響著硅鋼片質(zhì)量,下面是提升硅鋼片品質(zhì)的若干技術(shù)手段供大家參考。
1、運(yùn)用磁路計(jì)算來(lái)選擇硅鋼牌號(hào)
硅鋼牌號(hào)選不準(zhǔn),會(huì)影響EI 片質(zhì)量。如何根據(jù)鐵芯空載指標(biāo) Io、Po 來(lái)選擇牌號(hào)與卷號(hào),是首當(dāng)其沖的事。硅鋼牌號(hào)由材料每公斤鐵耗 W1.5/50(無(wú)取向鋼)或 W1.7/50(取向鋼)來(lái)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(shù)——開料、沖片應(yīng)力引起的鐵耗上升系數(shù) KN,或退火加工引起的退火下降系數(shù) KA,為了不盲目用料,又要一步到位選準(zhǔn)硅鋼材料牌號(hào)與卷號(hào),就要進(jìn)行一系列磁路計(jì)算。
1.1首先計(jì)算磁路結(jié)構(gòu)參量
鐵芯有效導(dǎo)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(shù),料厚 0.5 取 0.95。
鐵芯平均磁路長(zhǎng)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(jì)算鐵芯空載磁密Bo
Bo=U1×104 / 4.44W1SC f
式中 U1 —— 測(cè)試電壓,V;
W1 —— 測(cè)量線圈匝數(shù);
f —— 電源頻率,Hz。
1.3計(jì)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(xiàng)得W1.5/50=PC /(B0/1.5)2GcKNKA
式中 Io ——空載電流,A;
r1 ——測(cè)量線圈銅阻 Ω,用萬(wàn)用表測(cè)量可得。
PC——鐵耗,W。
由 W1.5/50查硅鋼質(zhì)保書,選擇合適的牌號(hào)與卷號(hào)。
KN、KA 可用實(shí)際產(chǎn)品試驗(yàn)測(cè)定。從硅鋼質(zhì)保書上找出W1.5/50 已知的卷材,經(jīng)開料、沖片后,測(cè)定每種EI 白片的每公斤鐵耗 NP1.5/50,然后再進(jìn)爐退火,測(cè)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(gòu)的是不切邊硅鋼卷,其兩側(cè)的邊料與中間料相比,有三個(gè)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;三是內(nèi)邊稍厚,外邊稍薄,截面呈梯形。邊料與中間料混用,會(huì)帶來(lái)一系列的品質(zhì)問(wèn)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(dǎo)致一提線包,I 片嘩嘩掉落現(xiàn)象,一上電,I 片會(huì)振動(dòng)、跳舞、發(fā)出叫聲。
2) 變壓器電磁指標(biāo)偏大或超差,產(chǎn)生返工或退貨。
3) 邊料 EI 片裝成的變壓器,其鐵芯會(huì)產(chǎn)生一頭大,另一頭小的喇叭形,或兩頭大、中間凹的 H 形現(xiàn)象。
由上可見,邊料應(yīng)單獨(dú)標(biāo)識(shí),單獨(dú)沖片,用于電磁指標(biāo)要求低的場(chǎng)合,與中間料混用,會(huì)成為害群之馬。
3上下刀位的分條料,要分開標(biāo)識(shí),分開沖片
無(wú)夾板的開料機(jī),刀鈍的開料機(jī),開料應(yīng)力大,開料質(zhì)量差。一般而言,上刀料,開料應(yīng)力小,電磁品質(zhì)優(yōu),沖出的 EI 片,板形好,電磁品質(zhì)優(yōu);下刀料,開料應(yīng)力大,電磁品質(zhì)差,沖出的 EI 片,板形差,電磁品質(zhì)差。開料這一環(huán)節(jié),往往被忽視,開料應(yīng)力看不見又摸不著,不起眼,從品質(zhì)管理角度,要用有夾板的開料機(jī)開料,并且,上刀料、
下刀料要分開標(biāo)識(shí),分開沖片。
4。牛善焚|(zhì)有四個(gè)層次,重點(diǎn)監(jiān)控D片品質(zhì)
同一條料,經(jīng)沖片后,上模片應(yīng)力小,板形好,電磁品質(zhì)優(yōu);下模片,由于受到模腔的擠壓,應(yīng)力大,板形差,電磁品質(zhì)差。由于開料刀位,沖片的模位,EI 片品質(zhì)出現(xiàn)了四個(gè)層次:
上刀料上模片,電磁品質(zhì)優(yōu),簡(jiǎn)稱 A 片;
上刀料下模片,電磁品質(zhì)中,簡(jiǎn)稱 B 片;
下刀料上模片,電磁品質(zhì)次中,簡(jiǎn)稱 C 片;
下刀料下模片,電磁品質(zhì)差,簡(jiǎn)稱 D 片。
由上可見,A 片最優(yōu),D 片最差,B 片、C 片居中,抓住 D 片進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控,就抓住了 EI 片加工過(guò)程中質(zhì)量的關(guān)鍵。
5 A、B、C、D四種片應(yīng)分開裝箱、裝鐵盒
A、B、C、D 四種片電磁品質(zhì)不一樣,應(yīng)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(shù)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(chǎn)品。混在一起裝箱使用,優(yōu)、中片也成了劣質(zhì)片,浪費(fèi)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(jí)。用顯微鏡仔細(xì)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(zhì)片 D 片,可以變成優(yōu)質(zhì)片,中質(zhì)片可以變成優(yōu)優(yōu)片。B-H 曲線大提升,B 值大提高,匝數(shù)大減少,既可以省銅線,也可改鋁線,這是新動(dòng)向。
4) 對(duì)于退火用鐵芯片,A、B、C、D 片分開裝鐵盒,有利于取長(zhǎng)補(bǔ)短裝架,利于黑片電磁性能一致性。
6 鐵芯檢驗(yàn),應(yīng)加檢過(guò)電壓、磁飽和工作點(diǎn)
變壓器的電源電壓是波動(dòng)的,有±10%、±15%、±25% 不等。當(dāng)電壓波動(dòng)到正上限時(shí),變壓器鐵芯處在磁飽和邊緣,劣質(zhì)鐵芯,例如 D 片鐵芯變壓器,有可能發(fā)生磁飽和,因電流飛漲而燒壞變壓器。目前,鐵芯檢驗(yàn)只測(cè) Io、Po,過(guò)電壓磁飽和點(diǎn)處于失控狀態(tài),變壓器生產(chǎn)檢驗(yàn)、鐵芯檢驗(yàn)應(yīng)加檢過(guò)電壓磁飽和工作點(diǎn)。