硅鋼片
關注創建者：電機小朱 創建時間：2021-02-25
硅鋼片的視頻教程
ABAQUS-模具沖壓成型
汽車的車身、底盤、油箱、散熱器片，鍋爐的汽包，容器的殼體，電機、電器的鐵芯硅鋼片等都是沖壓加工的。儀器儀表、家用電器、自行車、辦公機械、生活器皿等產品中，也有大量沖壓件。
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硅鋼片的實例教程
1968年
日本新日鐵工廠開始工業化生產高導磁密度取向硅鋼片，它的商用名是“OrientcoreHi-B”，簡稱“Hi-B”；1972年，開發出大晶格高導磁取向硅鋼片；1981年又進而開發出小晶格高導磁取向硅鋼片；1982年，日本開始生產表面激光照射處理（ZDKH）的高導磁取向硅鋼片，進一步降低了鐵損。
1988年
日本又開發出采用機械方法形成微小應力法（ADMH）的高導磁取向硅鋼片。日本新日鐵公司取向硅鋼片的發展見。50年代，幾個國家單取向硅鋼片的性能。·1955-1975年間，日本取向硅鋼片及無取向硅鋼片的質量變遷。
展開 冷軋片厚度均勻、表面質量好、磁性較高，因此，隨著工業發展，熱軋片有被冷軋片取代之趨勢（我國已經明確要求停止使用熱軋硅鋼片，也就是前期所說的“以冷代熱”)。
（2）硅鋼片性能指標
A、鐵損低。質量的最重要指標，世界各國都以鐵損值劃分牌號，鐵損越低，牌號越高，質量也高。
B、磁感應強度高。在相同磁場下能獲得較高磁感的硅鋼片，用它制造的電機或變壓器鐵芯的體積和重量較小，相對而言可節省硅鋼片、銅線和絕緣材料等。
C、疊裝系數高。硅鋼片表面光滑，平整和厚度均勻，制造鐵芯的疊裝系數提高。
D、沖片性好。對制造小型、微型電機鐵芯，這點更重要。
E、表面對絕緣膜的附著性和焊接性良好。
F、磁時效G、硅鋼片須經退火和酸洗后交貨。
（一）電工用熱軋硅鋼薄板（GB5212-85）電工用熱軋硅鋼薄板以含碳損低的硅鐵軟磁合金作材質，經熱軋成厚度小于1mm的薄板。電工用熱軋硅鋼薄板也稱熱軋硅鋼片。熱軋硅鋼片按其合硅量可分為低硅（Si≤2.8％）和高硅（Si≤4.8％）兩種鋼片。
（二）電工用冷軋硅鋼薄板（GB2521-88）用含硅0.8％-4.8％的電工硅鋼為材質，經冷軋而成。冷軋硅鋼片分晶粒無取向和晶粒取向兩種鋼帶。冷軋電工鋼帶具有表面平整、厚度均勻、疊裝系數高、沖片性好等特點，且比熱軋電工鋼帶磁感高、鐵損低。用冷帶代替熱軋帶制造電機或變壓器，其重量和體積可減少0％-25％。
若用冷軋取向帶，性能更佳，用它代替熱軋帶或低檔次冷軋帶，可減少變壓器電能消耗量45％-50％，且變壓器工作性能更可靠。用于制造電機和變壓器。
展開 可再生硅鋼片分為新片和油片，新片是利用大型電力變壓器鐵心裁切過程中鐵軛和芯柱的三角余料，這類取向硅鋼片由于未經使用，性能良好，是加工制造小型電源變壓器、電感器鐵心的很好的原材料。
材料可按硅鋼片方向性取材進行裁切，由大改小，對原材料的性能不會改變。這種再生材料是行業內鼓勵利用的，能有效緩解市場材料緊張的壓力，更能夠合理使用再生資源。
油片也稱二次硅鋼片，主要指從廢舊變壓器上拆卸的取向硅鋼片，這種硅鋼片可以用來重新加工制作變壓器鐵心。
油片是經過多年使用的，在使用過程中鐵心所產 生的溫度一定程度上使硅鋼片表面絕緣層老化；
更有部分硅鋼片鐵心本來可能就是變壓器燒毀時高溫已對涂層產生破壞；
甚至有的廢舊硅鋼片在被加工過程中，用干沙來擦拭附著于其表面的油污等雜物，這必然會對涂層造成破壞。
這類硅鋼片被再次應用于變壓器后，雖然硅鋼片之間涂有絕緣漆，但其絕緣電阻很小，只能隔斷渦流而不能阻止高壓感應電流。
展開 南京安世亞太公司
電機的定子結構通常是硅鋼片層疊而成，在研究定子動力特性的時候，材料本構的定義對分析結果無疑是非常重要的。將定子的本構模型考慮為各向同性材料還是橫觀各向同性材料，它們對分析結果的影響又是什么樣的？這是值得思考的問題。
橫觀各向同性材料
電機結構的定子或轉子一般由硅鋼片層疊而成，在電機的動力學分析實踐中，工程師往往會把硅鋼片層疊結構的本構模型簡化為各向同性，也就是忽略了層疊效應。相比各向同性，橫觀各向同性本構模型更符合硅鋼片結構的實際情況。設定子層疊方向標記為1，其它兩個方向標記為2和3，則6個材料參數如下，由于G23可由E2(E3)和v23推導得出，所以獨立的材料參數為5個。
在Workbench中的材料參數設置
設層疊方向為X，假設硅鋼材料本身的彈性模量是200GPa，假設層疊方向的彈性模量為150GPa，假設各個方向的泊松比都為0.3，硅鋼材料剪切模量Shear Modulus YZ可按各向同性材料公式計算，其它兩個剪切模量假設為0.9倍硅鋼剪切模量。（材料參數來源于論文數據）
橫觀各向同性本構
設硅鋼的彈性模量為200GPa，泊松比為0.3。
展開 電機的定子結構通常是硅鋼片層疊而成，在研究定子動力特性的時候，材料本構的定義對分析結果無疑是非常重要的。將定子的本構模型考慮為各向同性材料還是橫觀各向同性材料，它們對分析結果的影響又是什么樣的？這是值得思考的問題。
橫觀各向同性材料
電機結構的定子或轉子一般由硅鋼片層疊而成，在電機的動力學分析實踐中，工程師往往會把硅鋼片層疊結構的本構模型簡化為各向同性，也就是忽略了層疊效應。相比各向同性，橫觀各向同性本構模型更符合硅鋼片結構的實際情況。設定子層疊方向標記為1，其它兩個方向標記為2和3，則6個材料參數如下，由于G23可由E2(E3)和v23推導得出，所以獨立的材料參數為5個。
在Workbench中的材料參數設置
設層疊方向為X，假設硅鋼材料本身的彈性模量是200GPa，假設層疊方向的彈性模量為150GPa，假設各個方向的泊松比都為0.3，硅鋼材料剪切模量Shear Modulus YZ可按各向同性材料公式計算，其它兩個剪切模量假設為0.9倍硅鋼剪切模量。（材料參數來源于論文數據）
橫觀各向同性本構
設硅鋼的彈性模量為200GPa，泊松比為0.3。
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硅鋼片的最新內容
3、電動汽車動力總成的機電能量轉換
牽引電機：牽引電機是產生道路牽引力，驅動車輛前進的主要組件，其通常具有：
定子：這是電機的固定部分，由硅鋼片（導磁鋼片）和纏繞在定子周圍周向間隔的槽中的銅線圈組成。
轉子：這是電機的旋轉部分，通常由硅鋼片和永磁體組成，其經過精心設計，與定子結構協同作用以產生扭矩。
小米發布超級電機V8s</p><p>2023年12月，小米發布自研超級電機V8s，轉速高達27200rpm，采用 960MPa特種硅鋼片、雙向全油冷散熱等創新設計，峰值功率達425kW，峰值扭矩635N·m，已申請專利155項，授權60項，成為新能源汽車高性能電機的代表。</p><p>從高效節能到微型精密，從超大型裝備到智能制造，電機行業正迎來技術多元化和高端化的快速發展期。
定義材料屬性，如定子和轉子鐵芯采用硅鋼片材料，繞組使用銅材。
設置激勵與邊界條件：在繞組上施加三相交流電壓源作為激勵，模擬實際運行時的電流情況。設置合適的邊界條件，如磁力線平行邊界，以簡化計算。
求解計算：選擇合適的求解器（如低頻交流磁場求解器）進行計算，Maxwell 會根據設定的參數和模型進行電磁場的數值求解。
前 言
汽車車身覆蓋件沖壓模具、航空航天發動機緊固件模具、風電錨栓冷鐓模具、電力電機硅鋼片沖裁模具、檢測設備沖壓模具等對模具疲勞壽命要求較高。例如，有些模具要求設計壽命達20年以上，或者有些模具要求達到50萬次以上的沖壓。然而，頻繁修磨降低精度，模具開裂等問題頻發，給制造企業帶來較大困擾。
突破模具壽命瓶頸，僅靠試驗并不能得到顯著提升。
通過轉子軸中空設計和新型硅鋼片結構，五菱將電機工作轉速鎖定在21000rpm，機械轉速達到27258rpm，極限轉速突破3萬轉。在虧電狀態下，車輛時速100到140公里可連續加速239次，持續2小時動力無衰減。</span></p><p><br></p><p><strong style="background-color: rgb(254, 209, 109);">5.
例如，采用高性能硅鋼片和優化的繞組設計，可以有效降低電機的鐵損和銅損。
集成化與智能化：異步電機將與變頻器、控制器等部件進一步集成，形成一體化的驅動系統。這種集成化設計不僅提高了系統的整體效率，還減少了空間占用和成本。同時，通過引入智能控制算法，異步電機的調速性能和能效將進一步優化。
1.68mm
極弧系數
0.7
疊長
12mm
線徑
Φ0.76mm
匝數
9匝
沖片厚度
0.2mm硅鋼片
電抗器振動主要來源于兩個方面：第一方面是鐵心材料硅鋼片的磁致伸縮效應，即鐵磁性材料在磁化過程中，隨著磁化狀態的改變，其長度和體積會發生微小的變化；第二方面是麥克斯韋力，由于電抗器鐵心間存在氣隙結構，當主磁通通過高磁導率鐵心和低磁導率氣隙時，在鐵心餅間產生麥克斯韋力。
? 沒有考慮疊片鐵芯的物理現象和制造影響，例如：硅鋼片的質量，搭接縫隙的邊緣磁密，疊片上的壓縮應力，環流
各向異性鐵芯損耗模型
變壓器短路電動力計算
? 使用 Maxwell 瞬態求解器的外部電路編輯器，在指定時刻用開關將短路施加到任意繞組上
? 可應用于復雜的繞組連接方式，例如移相變壓器
? 繞組導體上的力密度圖（N/m3）
其中硅鋼片材料DW600的磁導率為非線性，在Simdroid和商軟里需要將材料B-H曲線數據（沒有找到合適的DW600B-H曲線，以牌號相近的DW540 B-H曲線代替）輸入材料屬性進行材料設置，硅鋼片材料的B-H曲線如下圖所示：
硅鋼片材料B-H曲線
空氣材料的相對磁導率為1，相對介電常數為1；紫銅的相對磁導率為1，電導率為5.8e7 S/m；
