電機制造工藝對鐵損的影響分析

梅捷凱

【摘 要】我國是一個生產(chǎn)制造業(yè)大國，隨著電氣化時代的來臨，電氣機械設備的應用越來越廣泛，在這種背景下，電機制造業(yè)得到了蓬勃發(fā)展，給各項電氣制造行業(yè)而帶來了很大便利，但是受到多方面因素影響，電機制造過程中也還存在一定的不足之處，比如常見的鐵損問題，就是一直以來普遍存在的質量通病。本文對電機制造工藝進行了簡要介紹，并就工藝實施中主要產(chǎn)生鐵損影響的因素進行了分析，以期為相關行業(yè)工作者提供些許參考。

【關鍵詞】電機制造工藝;鐵損;影響

電機制造是一項較為復雜的工藝，在其加工過程中，需要嚴格控制各方面的因素條件，但即便如此，也還是會因為一些細節(jié)原因的影響，導致其出現(xiàn)鐵損問題，使得最后的電機制造質量存在差異。經(jīng)過實踐研究發(fā)現(xiàn)，電機制造對鐵損的影響主要表現(xiàn)在兩個方面，其一是溫度條件檢查，其二是沖片工藝檢查，相關行業(yè)工作人員應當在實際制造過程中加強對這兩方面因素的控制，根據(jù)鐵損情況及時調整制造工藝，這樣才能有效提高電機制造效率和制造質量。

1電機制造工藝簡介

電機制造工藝主要是針對發(fā)電設備而言的，該工藝的作用目標是保證發(fā)電機的穩(wěn)定供電功能，從而為其他一系列設備使用提供足夠的支持。與此同時，電機制造工藝還要綜合考慮發(fā)電設備與其他機械設備的匹配性，比如零件結構設計等。因為不同的制造環(huán)境和生產(chǎn)鏈下，機械設備的功能需求存在很大差距，所以相應的電機制造工藝也就受到一定的約束，需要根據(jù)具體的制造需求進行優(yōu)化調整，這樣才能最大程度發(fā)揮發(fā)電設備與其他設備的協(xié)調作用。除了以上電機功能方面的考量以外，材料的選用也是造成電機制造工藝差別的原因之一，所以同樣要結合需求情況針對性選用制造原料。在確保以上各個方面的工藝設計合理可靠之后，電機制造過程中的環(huán)境，比如溫度等，同樣會影響電機制造質量，再就是電機加工的工藝手法因素，這都是鐵損問題的主要產(chǎn)生來源。

基于以上分析闡釋不難發(fā)現(xiàn)，電機制造工藝造成鐵損影響的原因實際上是多方面的，要想全面消除這種弊端幾乎不可能，但是可以通過采取一系列優(yōu)化工藝盡可能降低這種影響，從而確保電機運行的可靠性和安全性，延長電機設備的使用壽命，為后續(xù)各項工序的順利開展奠定可靠基礎。以下本文將主要針對其中主要的兩方面影響展開細化分析。

2電機制造工藝對鐵損的主要影響分析

經(jīng)過大量實踐研究發(fā)現(xiàn)，電機制造工藝對鐵損的影響主要表現(xiàn)在兩方面，一方面是電機內(nèi)部溫度的變化影響，溫度越高，鐵損情況往往就會越明顯，所以在電機制造過程中必須采取一定的退火措施維持制造過程中溫度穩(wěn)定，從而減小機械應力，降低鐵損程度;另一方面是沖片工藝影響，特別是硅鋼片沖孔加工部分，普遍伴隨較大的熱應力特征，繼而出現(xiàn)嚴重的鐵損。

2.1溫度影響條件檢查

電機制造過程中主要受磁密影響而產(chǎn)生溫度變化，在實際加工制造過程中，可以通過一系列計算來確定適應的溫度條件，然后通過控溫措施來調整到合理范圍，這樣就可以有效減少鐵損損耗。溫度的升高能夠有效促進疊片電阻系數(shù)的增加，利用體系化的鐵損模型極好公式可得出材料的傳導率與渦流常數(shù)，以此確定繞組阻抗在計算中的溫度修整值，以便為后續(xù)工藝的有效開展提供良性延伸條件。故而，在檢測環(huán)境中應當依據(jù)方圈儀環(huán)境的特性，開展針對磁密峰值進行核對測量的工作，通過概念溫度環(huán)境的限值，核對其中溫度損耗條件，為材料的選擇提供有效的變化參考條件，并通過完善的統(tǒng)計確定后續(xù)發(fā)展優(yōu)勢和相應規(guī)律對比。

2.2沖片工藝檢查

沖片工藝的檢查核心是電機碟片中的沖孔工藝，其工藝特性是依據(jù)不同形狀的沖床針對不同類型的氣孔和槽需求確定剪切模式和應力水平，從而確保疊片外圍淺應力區(qū)具備統(tǒng)籌條件。但實際淺應力區(qū)因為深度關系經(jīng)常受到銳角影響，導致高應力水平會在此區(qū)域造成極大鐵損，尤其是在疊片范圍內(nèi)，剪切邊緣長度較長的那一部分尤為明顯，更主要發(fā)生在齒槽區(qū)域內(nèi)。

故而，研究首先集中在沖剪對疊片晶粒結構的影材料中的晶粒會在它們的邊界周圍產(chǎn)生局部響損耗，因此低損耗硅鋼片通常是由較大尺寸晶粒確認的。沖擊行為在疊片底邊產(chǎn)生帶合成的毛刺的撕裂剪切。沖擊的銳度將明顯地影響毛刺的大小或變形區(qū)域。一個高應力區(qū)沿著邊緣從變形區(qū)延伸到材料里，這些區(qū)域里的晶粒結構發(fā)生了改變。被扭曲或斷裂的沿著撕裂方向產(chǎn)生極度拉長的邊界。沿著剪切方向的應力區(qū)內(nèi)晶界密度的增加，會導致該區(qū)域鐵損的增加。

因此，在應力區(qū)里的材料可以看作沿著沖擊邊緣的落在普通疊片上的高損耗材料。這樣，假定邊緣材料的常數(shù)可以確定，那么文章前面描述的鐵損模型可以用來確定沿著沖擊邊緣的損耗。材料常數(shù)通常由供應商提供的標準損耗數(shù)據(jù)獲得，也可以通過試驗測量法，如用愛潑斯坦方圈儀測量獲得。然而，它無法確定邊緣材料常數(shù)。剪切邊緣的損耗信息很難從硅鋼片供應商處獲得，也很難創(chuàng)造一個用于愛潑斯坦方圈儀的具有正確晶粒結構的樣品。一種變換方法是在標準的愛潑斯坦方圈儀樣品中增加沖擊邊緣的數(shù)量，而后測量鐵損的增加。該增量可以用來確定邊緣的損耗密度。這里假定損耗的增加完全是由于方圈中附加的邊緣引起的。并假定樣品中包括沖擊邊緣的橫截面中的磁密保持恒定。在重疊角中磁路所增加的復雜性也忽略不計。

標準方圈儀樣品沿著長度被沖成1/2，1/3和1/4寬。然后對包括原始樣品在內(nèi)的四種寬度進行鐵損測量。隨著沖擊邊緣數(shù)量的增加而引起的50HZ時測得的損耗的增然而要確定疊片邊緣的損耗密度就需要知道應力區(qū)的實際深度。這可以通過比對材料進行顯微檢查而確定。這里假定材料被破壞的深度與有效的沖擊間隙相等。該方法確保沖擊銳度對鐵損的增加有影響。用這種方法對幾種不同的疊片材料進行了試驗，發(fā)現(xiàn)磁密為1.5T時相對較高的損耗密度30～40W/kg很典型。

由于對疊片材料的沖擊所引起的鐵損的增加可以在設計過程中包括進去。本文前面描述的鐵損解析條件和方向可以用來預測疊片剪切邊緣的損耗，同樣更能夠依據(jù)相應數(shù)量和影響條件展開條件深入，確保整體工藝開展具備延伸的條件前提同時，更能夠依據(jù)相應疊片特性進行滲透，確保后續(xù)工作的開展具備比對和審查條件。其次，我們可以觀測到一個總鐵耗的凈增量，它主要分布在剪切邊緣數(shù)量相對較高的齒周圍，由此可以清晰環(huán)境和數(shù)據(jù)之間的條件統(tǒng)籌，并為后續(xù)工藝的完善提供良性轉變條件。

3結語

總而言之，電機制造工藝對鐵損的影響是電機生產(chǎn)過程中普遍存在的質量通病，該問題的存在會對電機制造效率和制造質量產(chǎn)生較大負面影響，相關行業(yè)工作人員應當對此引起足夠重視，在實際作業(yè)時采取有針對性措施靈活調整制造方案，合理控制制造環(huán)境，這樣才能為電機制造創(chuàng)造良好的條件，從而全面提高制造質量，促進相關企業(yè)的長效健康發(fā)展，為我國電力設備領域的發(fā)展提供更多助力。

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