电动汽车电机用电工钢疲劳性能测试技术研究

电动汽车电机在高速旋转时承受离心力和电磁力的作用,在进行电机转子设计时,既要考虑电磁性能,还要考虑机械性能。对电机转子受力情况进行了综述,分析了转子用电工钢疲劳性能参数的重要性,详细阐述了试样抛光、表面处理、试样的对中和安装对测试结果的影响。     

无取向硅钢应用于风力发电机的损耗分析

以低速大转矩的风力发电机为研究对象,针对电机选用不同硅钢材料进行电磁仿真分析,研究不同规格硅钢片在同一电机模型中的性能差异,并采用铁损分离方法分析了不同规格硅钢材料的损耗特性。结果表明,针对风力发电机较低工作频率的使用要求,选用较低磁滞损耗的材料,可获得更佳的电机性能。     

铁心应力对永磁电机性能的影响

针对应力引起电工钢电磁特性和电机性能参数变化的问题,依据铁磁学理论,研究电工钢应力—磁性能的变化规律与产生机理。建立电工钢法平面应力—磁性能测试平台,并通过实验测试研究,提出计及应力影响因素的铁耗计算模型。研究永磁电机转子离心与定子过盈装配应力的解析方程,并给出考虑定转子铁心应力—磁性能的永磁电机仿真计算方法。以一台车用内置式永磁同步电机(IPMSM)为算例,仿真比较电机在考虑和不考虑定转子铁心应力影响时的转矩、损耗、d-q轴电感等性能变化。通过样机试验与结果对比,验证该方法的有效性与准确性。     

低温热轧取向硅钢一次再结晶组织对磁性能的影响

采用EBSD技术对不同工艺处理的低温热轧取向钢的尺寸、取向差、CSL等进行了分析，结果表明：当大角度晶界占优时，磁性能较好，采用快速加热工艺有助于增大角度晶界所占的比例，采用渗氮工艺能提高功所占百分比并增大晶粒尺寸：25～45。取向差的晶粒所占比例较大时，磁性能较好．相比重位点阵（CSL）理论，高能晶界理论（HE）更符合本试验结果．     

渗氮方式及氨气对取向硅钢氮含量的影响

研究渗氮气氛中不同氨气比例及喷射与非喷射渗氮方式对取向硅钢氮含量的影响,对渗氮前后样品表层氧化膜变化进行比较。结果表明,氧化膜厚度为0.1μm的硅钢片在渗氮温度为750℃,氨气量为1%~5%条件下渗氮时短时间内渗氮效果不明显,氨气量为10%~40%的气氛渗氮效果明显。随着氨气比例的增加,硅钢片中的氮含量增加,当氨气量为30%时,喷氮方式渗氮后的硅钢片渗氮量是非喷氮方式的2.5倍。此外,渗氮气氛中的氢气可以还原氧化膜厚度的20%。     

退火加热速度对高牌号无取向硅钢组织、织构及磁性能的影响

采用光学显微镜、电子背散射衍射技术和爱泼斯坦方圈方法等研究了退火过程中不同加热速度对高牌号无取向硅钢显微组织、织构和磁性能的影响。结果表明：随着加热速度从10℃/s提高到70℃/s,试验钢最终退火后的平均晶粒尺寸逐渐变小，但加热速度达到100℃/s时，平均晶粒尺寸开始变大。加热速度达到40℃/s以上时试验钢最终退火后的γ取向线织构得到抑制，加热速度达到100℃/s及以上时λ取向线织构强度显著提高。加热速度为100℃/s时，试验钢最终退火后的铁损P_1.0/400最低，其各向异性也最低；随着加热速度的提高，磁感B₅₀₀₀呈上升趋势。     

谐波对硅钢片磁性能的影响

针对电机实际运行过程中存在的谐波环境,对不同谐波条件下无取向硅钢片的磁性能进行了研究。采用w(Si)为3%的高牌号无取向硅钢,在磁性测量设备上设置不同次数的谐波,对其磁性能进行了测试。试验结果表明,相对于正弦波条件下的磁性能,3次谐波能造成铁损明显上升;随着谐波次数的增加,谐波引起的铁损会降低并逐渐趋向稳定,但单次谐波对磁感无明显影响;复合多次谐波增加铁损最为显著,并且降低低场下的磁感。     

Effect of Cutting Techniques on the Structure and Magnetic Properties of a High-grade Non-oriented Electrical Steel

The high grade non-oriented electrical steel sheets containing 3.0%Si were manufacturing processed using different cutting techniques, then they were stress relief annealed(SRA), the profiles and textures of the cutting edges were compared before and after annealing, and the magnetic properties of these specimens were tested and compared. The experimental results show that the iron loss of the specimen by water jet cutting is the lowest, but the magnetic induction under the low magnetic field is the highest, the iron loss of the specimen by laser cutting is the highest, but the magnetic induction under the low magnetic field is the lowest. It is necessary to adopt suitable production conditions and minimize the deterioration involved, and the magnetic property can be recovered by SRA effectively.     

电动汽车电机用硅钢材料的应用研究进展

电动汽车中的驱动电机铁芯材料主要为无取向硅钢片,除了磁性能外,其机械和物理特性包括加工和装配性能也将影响最终电机的性能和生产成本.结合国内外的研究成果,介绍铁芯材料加工过程及电机运行环境对硅钢性能的影响,并针对不同的影响因素提出优化电机设计的方法.     

高效电机用无取向电工钢35W300的研制

为了解决传统无取向电工钢在降低铁损的同时磁感下降的问题,在普通冷轧高牌号无取向硅钢W10的基础上,通过提高钢质纯净度并适当降低Si和Al的总量,添加少量辅助元素X,用正交法优化常化和成品退火工艺,进行中试试验和大生产试制,研制出0.35 mm高效电机用无取向电工钢35W300。分析了产品的磁性、组织、表面织构和析出相,发现添加辅助元素X、提高常化温度和成品退火温度可改善产品磁性能。35W300钢的磁性典型值铁损P1.5/50为2.41 W/kg,磁感B5000为1.73 T,该产品实现了低铁损和高磁感,可满足高效电机的要求。