Основною сировиною для сердечників двигунів є листи кремнієвої сталі. Наразі найчастіше використовуються листи холоднокатаної сталі марки 470, 600 та 800, серед яких листи марки 470 та 600 частіше застосовуються у високоефективних двигунах.
1. Низькі втрати.
Втрати в осерді за певної частоти та інтенсивності магнітної індукції є основним показником листів електротехнічної сталі. Втрати в осерді складаються з двох частин: втрат на гістерезис та втрат на вихрові струми. Втрати на гістерезис – це споживання енергії, спричинене змінним намагнічуванням осердя, яке пов'язане зі складом матеріалу та розміром зерна і може бути представлене площею петлі гістерезису. Втрати на вихрові струми – це втрати опору, спричинені вихровими струмами, що утворюються під час змінного намагнічування осердя, що пов'язане з власним опором та товщиною матеріалу. Тому, щоб зменшити втрати в осерді, листи електротехнічної сталі мають меншу товщину та вищий питомий опір.
2. Висока магнітна провідність.
Чим вища магнітна провідність, тим меншу площу поперечного перерізу магнітного кола можна зменшити, коли магнітний потік залишається постійним, що дозволяє заощадити мідь, що використовується в обмотці збудження, і зменшити розмір двигуна.
3. Гарні ламінуючі властивості.
Електротехнічні сталеві листи повинні мати відповідну твердість, не бути ні надто крихкими, ні надто м'якими. Поверхня повинна бути гладкою, плоскою та однорідною за товщиною (з вимогою контролю різниці пластин), що сприяє штампуванню форми та покращує коефіцієнт укладання. Одну й ту саму форму можна використовувати для холоднокатаних сталевих листів, і її термін служби може бути значно подовжений порівняно з гарячекатаними сталевими листами. Деякі холоднокатані електротехнічні сталеві листи з неорганічними або органічними покриттями можуть збільшити кількість ударів штампування за прохід форми майже в десять разів після одноразового шліфування. ● Низька вартість та простота використання. Окрім вищезазначених вимог, деякі двигуни часто мають вищі вимоги до магнітопровідних матеріалів. Наприклад, невелике магнітне зривання та мале магнітне розширення. Ці вимоги різноманітні та повинні бути всебічно враховані.
●Лист кремнієвої сталі
Легована сталь, що містить кремній, яку прокатують у тонкі листи. Зазвичай її називають кремнієвою сталлю. Залежно від виробничого процесу її класифікують на гарячекатану кремнієву сталеву листову (яка значною мірою виведена з виробництва) та холоднокатану кремнієву сталеву листову. Холоднокатану кремнієву сталеву листову листову листову листову листову листову кремнієву сталеву листову листову кремнієву сталеву ...
●Листова кремнієва сталь без кремнію
У сердечнику двигуна замість низьковуглецевої сталі та чистого заліза використовуються листи кремнієвої сталі. Це був значний історичний крок вперед. Листи кремнієвої сталі з низькими втратами покращили продуктивність двигуна та зменшили його розмір. Тепер замість використання листів кремнієвої сталі для виготовлення сердечників малих двигунів використовуються листи з низьким вмістом кремнію (також відомі як стрічки з низьковуглецевої електротехнічної сталі або стрічки з чистого заліза), оскільки листи з низьким вмістом кремнію, вироблені за сучасними технологіями, відрізняються від оригінальних листів з низьковуглецевої сталі. Вони не тільки мають високу магнітну індукційну силу, але й втрати в залізі, подібні до листів кремнієвої сталі. Малі двигуни змінного струму, розроблені та виготовлені з листів з низьким вмістом кремнію, можуть ще більше зменшити розмір, полегшити вагу та знизити вартість. Крім того, оскільки листи з низьким вмістом кремнію є м'якшими, вони можуть збільшити швидкість штампування та подовжити термін служби форм. Зараз листи з низьким вмістом кремнію широко використовуються як матеріал для серцевини малих двигунів у зарубіжних країнах. У промислово розвинених країнах їх використання становить приблизно 50-60% від загального обсягу виробництва листів з електротехнічної сталі.
Наразі існують дві ситуації, коли на заводах з виробництва двигунів використовуються листи некремнієвої сталі. Перша полягає в тому, що листи некремнієвої сталі після холодної прокатки безпосередньо штампуються у листи, а потім на заводі з виробництва двигунів проводиться обробка відпалом; інша полягає в тому, що відпалені сталеві листи, що постачаються сталеливарним заводом, штампуються та використовуються безпосередньо на заводі з виробництва двигунів. Листи некремнієвої сталі є матеріалами з високою магнітною провідністю, а їхня інтенсивність магнітної індукції та втрати дуже чутливі до механічних навантажень. Тому після штампування та перед використанням важливим заходом для покращення магнітних характеристик є відпал під напругою. Термічна обробка листів некремнієвої сталі вимагає спеціалізованого обладнання для термічної обробки, але більшість заводів з виробництва двигунів у нашій країні ще не мають таких умов. Це проблема, яку необхідно вирішити при використанні листів некремнієвої сталі.
● Вміст кремнію та домішок кремнію мають вирішальний вплив на характеристики листів кремнієвої сталі. Після додавання кремнію до заліза питомий опір збільшується, а також це допомагає відокремити шкідливий домішок вуглецю. Як правило, коли чисте залізо додається до кремнію, інтенсивність магнітної індукції дещо зменшується, але втрати заліза значно зменшуються. Зі збільшенням вмісту кремнію збільшуються твердість і крихкість, що створює труднощі для прокатки, штампування, різання та механічної обробки. Наразі вміст кремнію в листах кремнієвої сталі зазвичай не перевищує 4,5%. Якщо вміст кремнію вищий, важко виконувати прокатку та обробку.
●Товщина.Враховуючи, що втрати на вихрові струми в залізному осерді пропорційні квадрату товщини сталевого листа, для одного й того ж типу кремнієвого сталевого листа, чим тонша товщина, тим менші втрати в залізному осерді, але збільшується час виготовлення залізного осердя та зменшується коефіцієнт укладання. Зазвичай, у двигунах використовуються листи кремнієвої сталі товщиною 0,5 міліметра, а коли вимоги до втрат у залізному осерді великих паротурбінних генераторів дуже суворі, використовуються листи кремнієвої сталі товщиною 0,35 міліметра.
●Стрес.Під час процесів різання, укладання або намотування залізного осердя виникає напруга, яка погіршує магнітні характеристики та збільшує втрати заліза. У діапазоні приблизно 1 міліметра з обох боків лінії різання (розриву) утворюється видима чорна смуга залишкової напруги. Як правило, для усунення напруги та відновлення початкових магнітних характеристик можна застосувати відпал; магнітні характеристики високопродуктивних холоднокатаних листів кремнієвої сталі більш чутливі до напруги.
Час публікації: 04 березня 2026 р.