薄规格取向硅钢电磁特性及在中低频率电力装备中的应用#br#

针对工频配电网中节能变压器、兆瓦级DC/DC变换器中频隔离变压器、柔性低频交流输电领域低频变压器等电力装备对高性能取向硅钢的应用需求,采用任意波形磁场激励软磁测量系统,研究了0.10~0.27 mm不同牌号取向硅钢在不同工作频率下的电磁特性,探讨了薄规格取向硅钢在中低频电力装备中的应用前景。与0.10 mm超薄取向硅钢相比,0.18 mm高磁感取向硅钢在15~400 Hz中低频率范围具有更低的损耗特征。0.18 mm产品不仅在轧向的铁损低于0.23 mm和0.27 mm产品,在横向也具有最低损耗优势;但对于相同厚度材料,轧向低损耗并不意味着横向同样具有低损耗。分析了不同厚度取向硅钢电磁特性差异及原因,结果可支撑各类型变压器铁心材料选型。结合工频、中频和低频领域电力装备技术发展对铁心材料性能要求,展望了薄规格取向硅钢未来的发展趋势。     

新能源汽车驱动电机用无取向硅钢性能分析

使用ANSYS Maxwell和ANSYS Workbench软件对武钢DW系列无取向硅钢片进行磁性能与力学仿真分析。电磁仿真结果表明：0.35 mm硅钢片较0.50 mm硅钢片高频铁损最大降低了48.9%,电机平均效率可提升0.8%。说明采用薄规格硅钢可显著降低铁心损耗并明显提升电机效率,而相同厚度硅钢对电机效率影响不大。力学仿真结果表明,不同厚度硅钢片转子最大应力均为磁桥处,且随着转速提高而显著提高,当转速大于12 000 r/min时,转子最大应力与转速呈2.06次方关系;同时,当磁桥宽度小于1.6 mm且逐渐减小时,最大应力值显著增加。综上可知,使用薄规格、高强无取向硅钢可满足电机高效率、高转速发展要求。本研究可为新能源驱动电机用无取向硅钢研发和电机结构优化设计提供一定参考。     

0.18 mm极低损耗取向硅钢电磁特性与铁心性能仿真分析#br#

基于极低损耗取向硅钢研制S15型超高能效变压器对于进一步推动电网节能增效具有重要意义。采用任意波形磁场激励测量系统对比研究了0.18 mm规格取向硅钢、1K101-S普通型、1K102-P高磁感型非晶合金的磁性能及磁致伸缩噪声特性,并分析了0.18 mm取向硅钢在谐波、直流偏磁等复杂工况下的损耗特性,采用MagNet有限元分析软件开展了0.18 mm极低损耗硅钢S15型变压器铁心、绕组建模与仿真分析。结果表明,磁通密度为1.35 T时,18QH065牌号取向硅钢的铁损低至0.349 W/kg,不断接近非晶合金水平,磁感B800则比非晶带材高0.32~0.40 T;取向硅钢的磁致伸缩系数λp-p为0.29×10-6,低于非晶合金超1个数量级。与0.23~0.30 mm常规厚度硅钢相比,0.18 mm薄规格硅钢的谐波损耗优势明显,10%含量的3次、5次谐波损耗与正常工况相比分别上升12.9 %、16.0 %;直流偏置磁场大小对取向硅钢铁损的影响主要在低磁密区,在1.9 T以上0~150 A/m偏置磁场下的铁损几乎相同。设计的10 kV/630 kVA变压器空载损耗仿真计算值为392.5 W,比国标GB 20052—2013中能效1级硅钢变压器的限定值低约31.1 %,噪声比同等容量非晶合金变压器低约10 dB,具有显著的节能和环保优势。     

0.18 mm极低损耗取向硅钢电磁特性与铁心性能仿真分析

基于极低损耗取向硅钢研制S15型超高能效变压器对于进一步推动电网节能增效具有重要意义。采用任意波形磁场激励测量系统对比研究了0.18 mm规格取向硅钢、1K101-S普通型、1K102-P高磁感型非晶合金的磁性能及磁致伸缩噪声特性,并分析了0.18 mm取向硅钢在谐波、直流偏磁等复杂工况下的损耗特性,采用MagNet有限元分析软件开展了0.18 mm极低损耗硅钢S15型变压器铁心、绕组建模与仿真分析。结果表明,磁通密度为1.35 T时,18QH065牌号取向硅钢的铁损低至0.349 W/kg,不断接近非晶合金水平,磁感B800则比非晶带材高0.32～0.40 T;取向硅钢的磁致伸缩系数λp-p为0.29×10-6,低于非晶合金超1个数量级。与0.23～0.30 mm常规厚度硅钢相比,0.18 mm薄规格硅钢的谐波损耗优势明显,10%含量的3次、5次谐波损耗与正常工况相比分别上升12.9%、16.0%;直流偏置磁场大小对取向硅钢铁损的影响主要在低磁密区,在1.9 T以上0～150 A/m偏置磁场下的铁损几乎相同。设计的10 kV/630kVA变压器空载损耗仿真计算值为392.5 W,比国标GB20052—2013中能效1级硅钢变压器的限定值低约31.1%,噪声比同等容量非晶合金变压器低约10 dB,具有显著的节能和环保优势。     

立体卷铁心的单框损耗测量试验及验证

立体卷铁心变压器因其铁心具有独特的三相对称结构,具有损耗小、重量轻和散热效果好等优点。由于铁心结构和硅钢片的非线性导致铁心磁场中存在较强的3次谐波,使每个铁心单框处于非正弦激励状态,因此采用市电作电源无法直接测量立体卷铁心的单框损耗。本文通过建立立体卷铁心的三维有限元分析模型,分析了立体卷铁心的磁场分布特征,以此为基础测量并获取立体卷铁心单框的非正弦激励电压,并提出了一种快速测量立体卷铁心单框损耗的试验方法,验证了试验方法的有效性。     

服役25年变压器铁心中取向硅钢性能演变规律

研究了服役25年S9型配电变压器空载性能及铁心中取向硅钢的磁性能与涂层性能变化规律。运行25年后,变压器空载损耗上升至105.29 W,取向硅钢铁损P1.7为1.48 W/kg;取自铁心下轭1/4处、A相心柱中间位置、B相心柱靠近T节点处取向硅钢的绝缘涂层劣化程度依次上升,劣化最严重的B相心柱靠近T节点处部分硅钢片表面电阻系数低至2.6Ω·cm~2,涂层附着性为D级,扫描电镜下观察到涂层受腐蚀脱落。采用Infolytica电磁仿真软件模拟铁心温度场分布发现,铁心不同位置处运行温差可达9.1℃,长期处于相对较高温度、变压器油(酸和硫含量上升)及叠片间稀薄空气环境下取向硅钢绝缘涂层劣化严重。讨论了长时间服役后的二次取向电工钢片在配电变压器中的应用屏蔽措施。     

非晶合金立体卷铁心干式变压器与硅钢立体卷铁心干式变压器比较

对非晶合金立体卷铁心干式变压器与硅钢立体卷铁心干式变压器的概况、差异、市场供求等方面进行了阐述,分析了这两种变压器的优点和缺点。目前,国网、南网变压器采购呈现以硅钢变压器为主、非晶合金变压器为辅的结构。非晶合金立体卷铁心干式变压器与硅钢立体卷铁心干式变压器形成优势互补、相互协作是目前的发展模式。     

取向硅钢涂层对噪音特性的影响

取向硅钢片磁致伸缩是变压器噪音来源的主要因素,本文研究了取向硅钢片硅酸镁底层和磷酸盐涂层对磁致伸缩的影响。结果表明：取向硅钢表面的硅酸镁底层和磷酸盐涂层可降低取向硅钢的磁致伸缩;增加绝缘涂层的厚度可减少杂畴和90°畴,改善取向硅钢的噪音性能。     

高磁感单取向硅钢片的制造方法

本发明的详细说明: 本发明的目的是生产具有易磁化轴<100>沿钢板的轧制方向、(110)面平行于钢板表面,即所谓高斯织构,取向度极高的单取向硅钢片。单取向硅钢片主要是用做变压器及其它电器设备的铁心,因此对于磁性的要求,必须具有良好的励磁特性和铁损特性。特别是最近,由于大多使用在高磁感范围,所以按日本标准JIS C—2550标准测定的B_8特性比较好的,高磁感范围内的铁损小的硅钢片,有利于变压器等电器设备的小型化。而且最近发现具有上述特性的材料,由于高斯织构的取向度很高,     

磁性良好的单取向硅钢板的制造方法

专利的详细说明本发明是关于沿钢板轧向具有<100>易磁化轴即单取向硅钢板的制造方法。作为单取向硅钢板软磁材料,主要用来制做变压器和其他电器的铁心。所以作为磁性指标的励磁特性和铁损特性必须很好。目前,变压器等电器的小型化使这个问题越来越显得重要了。为此,必须减轻铁心重量。     

电站高压锅炉管15Mo3钢的研制

分析了采用高导磁冷轧硅钢片卷制的无接缝卷铁心变压器的磁路、性能及其结构特点，并与传统的叠装铁心奕坟吕的技术经济性能指标作了对比分析。     

密封式非晶合金配电变压器

在变压器技术发展过程中,人们一直想方设法试图不断降低损耗,取向冷轧硅钢片的应用曾使变压器空载损耗下降许多。之后,虽有高导磁率的取向硅钢带的开发,但改进的速度和效果渐趋缓慢,至今其生产技术已几乎达到极限。非晶合金变压器使用非晶态金属材料作铁芯,它没有硅钢片或其他金属的固定晶状结构,更易于以极少能耗磁化或消磁,将这一特性用于变压器铁芯则优势更为明显,使用非晶合金制成铁芯的变压器,比用取向硅钢片制作的相同规格变压器,其空载损耗下降可达75％左右,成为当今世界上空载损耗最低的一种变压器。     

窄带状冷轧无取向硅钢片磁性能测量的方法研究

介绍了用粘贴法将窄带状无取向硅钢片制成500mm×500mm的试样,进行磁性能测量,并由此推算出该种硅钢片在裁制成窄带状以前的磁性能。     

表面缺陷对取向硅钢磁畴形态的影响

取向硅钢的磁畴形态与其损耗密切相关，研究其内部的磁畴结构对于理解铁损的产生具有重要意义。利用粉纹法观察了带有涂层、激光刻痕处理以及存在表面缺陷的硅钢片磁畴。结果表明，施加较小的垂直磁场更容易观察硅钢的原始磁畴形态，有利于显示清晰的磁畴图像和晶界；如果硅钢片表面存在冲裁小孔，原有的180°畴在小孔附近会变为迷宫畴，且附加应力和退磁场作用会使小孔周围磁畴细化，使用微磁学模拟的方法定性验证了这一变化；如果硅钢表面存在划痕，划痕两端的180°畴会变为迷宫畴，随着划痕方向的不同，磁畴形态也不同。最后，比较了圆盘剪裁切与线切割后硅钢片边缘的磁畴形态，讨论了其磁畴形态不同的原因。     

高磁感单取向硅钢板的热轧法

专利的详细说明本专利是关于沿钢板轧向具有(100)易磁化轴即所谓单取向硅钢板的热轧方法。由于单取向硅钢板作为软磁材料主要是使用在变压器及其他电器上,用它作为铁心材料,所以,作为磁性指标的励磁特性和铁损特性必须良好。最近,变压器等电器设备的小型化正在成为重要问题。因此,就必须减少铁心重量。一般来说,减少铁心重量,在高磁场强度的场合必须使用励磁特性优良的即B_8特性高的材料。如若在高磁场使用铁损就要增大,但与B_9特性低的     

硅钢生产发展的探讨

通过对硅钢片厂技术改造和生产能力变化的调研,以及对冷轧硅钢市场需求的分析和预测,提出了解决生产工序中“瓶颈”的方案,及使该厂成为国内高版号取向和无取向硅钢生产基地的发展思路。     

硅钢带铁损在线连续自动测量装置

目前生产硅钢片的工厂大都采用从硅钢带两端切取一段硅钢带作为艾卜斯坦测试仪的试料的方法进行磁性测量和对硅钢片成品的分级,这时硅钢带的磁性一般来说是很难代表整个硅钢带的磁性。同时艾卜斯坦测试是破坏性的测试,而且试料的切取和磁性测量也需要花费很多时间,很多劳力,在大生产中采用这种方法是不太好的。因此,本文将对硅钢带铁损在线的连续自动测量进行讨论。文中提出的这种测量方法不同于过去对硅钢片用的所谓常数修正法、比较法和H线卷法。一、铁损在线连续自动测量装     

带钢焊缝热处理装置

武钢硅钢片厂由日本新日铁引进的酸洗机组的头部设备中,用以焊接各种牌号硅钢片的焊机,是采用惰性气体保护焊(MIG)。试生产期间发现该焊饥在焊接一般牌号取向硅钢和高牌号无取向硅钢时,常发生焊缝(尤其在机组尾部)断裂现象,使带钢不能顺利通过,影响机组的正常生产。问题发生后,经中日双方技术人员根据现场情况分析研究,认为主要是焊缝质量不好,焊机在焊接取向硅钢时,质量没有过关,特别是焊接含硅量较     

高效电机用硅钢的织构特征及电机性能

为摸索硅钢片磁特性对电机性能的影响规律,分析了硅钢片在高效化过程中织构的演变规律及特征,采用 Easymotor软件计算了硅钢磁特性与鼠笼式三相感应电机运转性能之间的关系。结果表明：硅钢的微观织构特征是决定磁性水平的重要因素,常化处理可以明显提高有利织构的组分;在特定条件下,硅钢的铁损P 1.5/50下降0.16 W/kg,可以使电机效率提高约0.073％;磁感强度高低对电机性能也存在明显的影响。     

取向硅钢冷轧断带的原因分析

前言取向硅钢在冷轧过程中的断带始终是影响硅钢成材率的一个重要方面。为了查找武钢现有生产条件下影响取向硅钢冷轧断带的主要原因,我们调查了三批(其中二批为 Go硅钢共80炉448个卷,一批 Hi—B 硅钢共8炉23卷)取向硅钢在冷轧过程中的断带情况,并