提高硅钢片铁芯品质的技术手段
- 2012-2-7 16:14:32
- 来源:中商网撰写
- 作者:
- 字号:
|
导读: |
硅钢片铁芯的生产,似乎很成熟,其实不然,尚有许多看不见摸不着的问题影响着硅钢片质量,下面是提升硅钢片品质的若干技术手段供大家参考。 |
|
关键字: |
提高 硅钢片 铁芯 品质 手段 |
|
硅钢片铁芯的生产,似乎很成熟,其实不然,尚有许多看不见摸不着的问题影响着硅钢片质量,下面是提升硅钢片品质的若干技术手段供大家参考。
1、运用磁路计算来选择硅钢牌号
硅钢牌号选不准,会影响EI 片质量。如何根据铁芯空载指标 Io、Po 来选择牌号与卷号,是首当其冲的事。硅钢牌号由材料每公斤铁耗 W1.5/50(无取向钢)或 W1.7/50(取向钢)来界定。铁芯空载损耗 Po 不等于硅钢材料每公斤铁耗,原因有三:一是磁密 B 不刚好是 1.5T,二是重量不等于 1kg,三是铁芯损耗包含了铁芯加工引入的加工系数——开料、冲片应力引起的铁耗上升系数 KN,或退火加工引起的退火下降系数 KA,为了不盲目用料,又要一步到位选准硅钢材料牌号与卷号,就要进行一系列磁路计算。
1.1首先计算磁路结构参量
铁芯有效导磁面积SC:
SC = abKC×10-2
式中 a —— E 片中心舌宽度,mm;
b —— 铁芯叠厚,mm;
KC —— 叠片系数,料厚 0.5 取 0.95。
铁芯平均磁路长度 LC:
LC = (2c+2h+πe)×10-1
式中 c —— E 片窗宽,mm;
e —— E 片边舌宽度,mm;
h —— 窗高,mm。
铁芯重量 GC:
GC=r(HL-2ch-πd2-πD2/2)bKc×10-5
式中 r —— 硅钢材料比重,g/ cm 3
H —— EI 片组合高度,mm;
L —— EI 片宽度,mm;
d —— 4孔片孔径,mm;
D —— 2孔片孔径,mm。
1.2计算铁芯空载磁密Bo
Bo=U1×104 / 4.44W1SC f
式中 U1 —— 测试电压,V;
W1 —— 测量线圈匝数;
f —— 电源频率,Hz。
1.3计算硅钢材料每公斤铁耗W1.5/50或W1.7/50
铁芯空载损耗 Po = Io2r1 + PC
铁芯损耗PC=W1.5/50(B0/1.5)2GcKNKA
移项得W1.5/50=PC /(B0/1.5)2GcKNKA
式中 Io ——空载电流,A;
r1 ——测量线圈铜阻 Ω,用万用表测量可得。
PC——铁耗,W。
由 W1.5/50查硅钢质保书,选择合适的牌号与卷号。
KN、KA 可用实际产品试验测定。从硅钢质保书上找出W1.5/50 已知的卷材,经开料、冲片后,测定每种EI 白片的每公斤铁耗 NP1.5/50,然后再进炉退火,测定各种黑片每公斤铁耗AP1.5/50,则
KN = NP1.5/50 / W1.5/50;
KA = AP1.5/50 / NP1.5/50。
2 硅钢边料要专门管理
绝大部分工厂采购的是不切边硅钢卷,其两侧的边料与中间料相比,有三个特征:一是边料的电磁性能较中间料差 5~10%;二是料厚比中间料稍薄;三是内边稍厚,外边稍薄,截面呈梯形。边料与中间料混用,会带来一系列的品质问题。
1) 边料的 I 片与中间料 E 片组合装成变压器,由于I片偏薄,E 片夹不住 I 片,导致一提线包,I 片哗哗掉落现象,一上电,I 片会振动、跳舞、发出叫声。
2) 变压器电磁指标偏大或超差,产生返工或退货。
3) 边料 EI 片装成的变压器,其铁芯会产生一头大,另一头小的喇叭形,或两头大、中间凹的 H 形现象。
由上可见,边料应单独标识,单独冲片,用于电磁指标要求低的场合,与中间料混用,会成为害群之马。
3上下刀位的分条料,要分开标识,分开冲片
无夹板的开料机,刀钝的开料机,开料应力大,开料质量差。一般而言,上刀料,开料应力小,电磁品质优,冲出的 EI 片,板形好,电磁品质优;下刀料,开料应力大,电磁品质差,冲出的 EI 片,板形差,电磁品质差。开料这一环节,往往被忽视,开料应力看不见又摸不着,不起眼,从品质管理角度,要用有夹板的开料机开料,并且,上刀料、
下刀料要分开标识,分开冲片。
4 EI片品质有四个层次,重点监控D片品质
同一条料,经冲片后,上模片应力小,板形好,电磁品质优;下模片,由于受到模腔的挤压,应力大,板形差,电磁品质差。由于开料刀位,冲片的模位,EI 片品质出现了四个层次:
上刀料上模片,电磁品质优,简称 A 片;
上刀料下模片,电磁品质中,简称 B 片;
下刀料上模片,电磁品质次中,简称 C 片;
下刀料下模片,电磁品质差,简称 D 片。
由上可见,A 片最优,D 片最差,B 片、C 片居中,抓住 D 片进行重点监控,就抓住了 EI 片加工过程中质量的关键。
5 A、B、C、D四种片应分开装箱、装铁盒
A、B、C、D 四种片电磁品质不一样,应分开装箱、装铁盒,利于后道工序分类使用。例如
1) 激磁电流小的 EI 片,B-H 曲线高,工作磁密 B 可以用得高,线圈匝数少,因而可以省铜,降低成本。
2) D 片激磁电流大,可以用于要求低的产品。混在一起装箱使用,优、中片也成了劣质片,浪费资源。
3) 魔鬼装配法可让A、B、C、D片激磁电流大幅减小,全面升级。用显微镜仔细观察,EI 片的切口并不是平面、直角、矩形,而是由塌角层、光亮层、断裂层、毛刺层四部分组成。EI 片装配后气隙形状, 这样装像喇叭形, 那样装,像楼梯形,气隙磁阻相差很大,因而激磁电流相差百分之四五十。采用魔鬼装配法,劣质片 D 片,可以变成优质片,中质片可以变成优优片。B-H 曲线大提升,B 值大提高,匝数大减少,既可以省铜线,也可改铝线,这是新动向。
4) 对于退火用铁芯片,A、B、C、D 片分开装铁盒,有利于取长补短装架,利于黑片电磁性能一致性。
6 铁芯检验,应加检过电压、磁饱和工作点
变压器的电源电压是波动的,有±10%、±15%、±25% 不等。当电压波动到正上限时,变压器铁芯处在磁饱和边缘,劣质铁芯,例如 D 片铁芯变压器,有可能发生磁饱和,因电流飞涨而烧坏变压器。目前,铁芯检验只测 Io、Po,过电压磁饱和点处于失控状态,变压器生产检验、铁芯检验应加检过电压磁饱和工作点。
(责任编辑:00378)