冷軋硅鋼
關注創建者：匿名 創建時間：2023-04-17
冷軋硅鋼的實例教程
在使用這種節能環保材料之后，變壓器的運行損耗會降低，鐵損耗數值僅僅為硅鋼變壓器的1/5。第二，加強對非晶合金變壓器的使用。非晶合金材料的厚度一般為27μm，是冷軋硅鋼片的1/11，但是電阻率是冷軋硅鋼片的3倍。為此，在使用非晶合金制作的鐵芯之后，變壓器的渦流損耗會大幅度降低。再者，非晶合金磁帶回線所涵蓋的面積要小于冷軋硅鋼片，因此將其作為變壓器的材料，所產生的非晶合金磁滯損耗要比冷軋硅鋼片小。在變壓器運行的時候，受空載損耗和負載損耗性能參數不同的影響，變壓器年運行的能源消耗也不同。文中以200k VA和500k VA兩個變壓器的容量規格為研究對象，比較非晶合金變壓器和硅鋼變壓器性能和能耗參數發現，非晶合金變壓器運行一年后產生的能耗，要比硅鋼變壓器產生的能耗低，基本數值為9.4k Wh。
選擇和負荷曲線匹配的變壓器
變壓器損耗中的額定負荷損耗受變壓器繞組電阻、繞組電流大小的影響，與負荷率的平方呈現正相關的關系。因此，為了降低變壓器的運行損耗，需要選擇阻抗數值比較小的繞組，并根據負荷曲線的變化來選擇與之匹配的變壓器。
第一，按照變壓器最高效率時的負荷率來確定配電變壓器容量。
展開 晶粒無取向冷軋帶通常用作電機或焊接變壓器等的鐵芯；晶粒取向冷軋帶用作電源變壓器、脈沖變壓器和磁放大器等的鐵芯。冷軋取向薄硅鋼帶是將0.30或0.35mm厚的取向硅鋼帶，再經酸洗、冷軋和退火制成。
而冷軋無取向硅鋼片是將鋼坯或連鑄坯熱軋成厚度約2.3mm帶卷。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。
展開 B、按生產加工工藝可分熱軋和冷軋兩種，冷軋又可分晶粒無取向和晶粒取向兩種。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％。
展開 2 非晶合金Metglas2605SA1帶材性能參數
傳統電機通常采用冷軋硅鋼片作為鐵芯材料。為了便于分析非晶合金材料的特點，本文選擇性能較好的冷軋硅鋼片與非晶合金帶材進行對比。
非晶合金 Ｍｅｔｇｌａｓ２６０５ＳＡ１ 帶材與冷軋硅鋼片ＤＷ３１０＿３５的性能參數如表１所示。
TM分類：冷卻方式有油浸式、干式；相數分單相與三相；線圈材質分銅、鋁線圈；鐵芯分熱軋與冷軋硅鋼片等。
配電裝置安裝
斷路器(QF)、負荷開關(QL)、隔離開關(QS)，斷、通正常負荷電路，保護和控制高壓電器設備。安裝包括所配備的電磁式、彈簧儲能式、手動式等操作機構。
電流互感器(TA)、電壓互感器(TV)作為測量電壓、電流、電能及繼電保護之用。
計算規則：上述裝置均以“臺”計量。
母線安裝
母線：有變配電裝置高壓母線和車間配電低壓母線，注意區別。
常用硬母線：銅(TMY)、鋁(LMY) 。
計算規則：單片“延長米”計算。
母
＝ (母線設計單片延長米長度+母線預留長度)×(1+2.3%)
制作安裝損耗—2.3％
高壓控制設備
高壓控制臺、柜、屏，用于發電廠、工礦企業變配電站（所），接受電力和大型高壓交流電動機啟動、保護的主要設備。
目前，國產有固定、手車及活動式三種。型號有 GG、GFC、GBC 等型。
計算規則：分別按控制屏、繼電屏、模擬屏、電源屏、直流屏、控制臺及箱式配電室等以“臺”計量。
低壓控制配電設備
計算規則：
成套型動力、照明控制及配電用柜、箱、屏等，不分型號、規格及安裝方式，均以“臺”計量。
進出柜、箱、屏的導線需焊(壓)接線端子時，以“個”計量。
高壓、低壓設備基座、支架：槽(角)鋼基座、支架制安按“kg”、“m”計算。
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冷軋硅鋼的最新內容
為了便于分析非晶合金材料的特點，本文選擇性能較好的冷軋硅鋼片與非晶合金帶材進行對比。
非晶合金 Ｍｅｔｇｌａｓ２６０５ＳＡ１ 帶材與冷軋硅鋼片ＤＷ３１０＿３５的性能參數如表１所示。
通常由含硅量較高、厚度為0.35或0.5mm、表面涂有絕緣漆的熱軋或冷軋硅鋼片疊裝而成，鐵心分為鐵心柱和鐵軛兩部分，鐵心柱套有繞組，鐵軛閉合磁路之用。鐵心結構的基本形式有心式和殼式兩種。
▲ 鐵心結構
1.2.1.2 繞組
繞組是變壓器的電路部分，一般用絕緣扁銅線或圓銅線在繞線模上繞制而成。
用做變壓器的鐵芯，一般選用 0.35mm 厚的冷軋硅鋼片，按所需鐵芯的尺寸，將它裁成長形片，然后交疊成“日”字形或“口”字形。從道理上講，若為減小渦流，硅鋼片厚度越薄，拼接的片條越狹窄，效果越好。這不但減小了渦流損耗，降低了溫升，還能節省硅鋼片的用料。但實際上制作硅鋼片鐵芯時。并不單從上述的一面有利因素出發，因為那樣制作鐵芯，要大大增加工時，還減小了鐵芯的有效截面。
（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％。
用做變壓器的鐵芯，一般選用 0.35mm 厚的冷軋硅鋼片，按所需鐵芯的尺寸，將它裁成長形片，然后交疊成“日”字形或“口”字形。從道理上講，若為減小渦流，硅鋼片厚度越薄，拼接的片條越狹窄，效果越好。這不但減小了渦流損耗，降低了溫升，還能節省硅鋼片的用料。但實際上制作硅鋼片鐵芯時。并不單從上述的一面有利因素出發，因為那樣制作鐵芯，要大大增加工時，還減小了鐵芯的有效截面。
通常由含硅量較高、厚度為0.35或0.5mm、表面涂有絕緣漆的熱軋或冷軋硅鋼片疊裝而成，鐵心分為鐵心柱和鐵軛兩部分，鐵心柱套有繞組，鐵軛閉合磁路之用。
傳統電機鐵心材料一般選用冷軋硅鋼片，而非晶合金材料與硅鋼片相比，其加工過程更加環保，且具有更低的鐵心損耗，應用于電機鐵心可以使電機鐵耗顯著降低，從而提高效率。
1 電機參數及混合疊壓方法
1.1 定子材料
原電機所用的硅鋼材料牌號為B35AV1900，所用非晶合金材料牌號為Metglas2605SA1。
硅鋼片的發展經歷了三個階段，早期的是熱軋硅鋼片，它的含硅量低，損耗高，在二十世紀四十年代左右就出現了冷軋無取向硅鋼片，這種硅鋼片含硅量高，而且損耗低，一推出就得到廣泛的應用，隨著研究的不斷深入，科學界發現鐵的結晶方向容易磁化，1934年美國采用冷軋和高溫熱處理結合的方法使得硅鋼片中的晶體沿著方向有規律的排序，使得它具有優良的磁性，并且逐步向工業化生產，雖然到目前為止硅鋼片的鐵損較大，鐵芯容易飽和，但因為它的生產工藝相對簡單
通常由含硅量較高、厚度為0.35或0.5mm、表面涂有絕緣漆的熱軋或冷軋硅鋼片疊裝而成，鐵心分為鐵心柱和鐵軛兩部分，鐵心柱套有繞組，鐵軛閉合磁路之用。鐵心結構的基本形式有心式和殼式兩種。
▲ 鐵心結構
1.2.1.2 繞組
繞組是變壓器的電路部分，一般用絕緣扁銅線或圓銅線在繞線模上繞制而成。
用做變壓器的鐵芯，一般選用 0.35mm 厚的冷軋硅鋼片，按所需鐵芯的尺寸，將它裁成長形片，然后交疊成“日”字形或“口”字形。從道理上講，若為減小渦流，硅鋼片厚度越薄，拼接的片條越狹窄，效果越好。這不但減小了渦流損耗，降低了溫升，還能節省硅鋼片的用料。但實際上制作硅鋼片鐵芯時。并不單從上述的一面有利因素出發，因為那樣制作鐵芯，要大大增加工時，還減小了鐵芯的有效截面。
