⽬前，⾼效电机已成为中⼩型电机发展和应⽤的主流，尤其是欧美等⼯业发达国家对节约能源及环境保护⾮常关注，积极推⾏电动机能效标识⾏动，通过政府出台相关的财政优惠政策，强制推动⾼效电动机的开发、应⽤。为了扩⼤电机国际市场的占有份额，采⽤新技术、新⼯艺、新材料，尽可能的提⾼电机效率，已成为我国电机制造商迫在眉睫的任务。
由于电动机的损耗分布随功率⼤⼩和极数的不同⽽变化，应着重对不同功率和极数时的相关损耗分别采取措施，这其中导磁性材料的选择尤为重要，对定⼦铜耗、铁耗和其它性能影响较⼤，同时铁⼼材料费⽤⼜是构成电动机成本的主要部分，因此适合⾼效电机硅钢⽚的选择是设计和制造⾼效率电动机的关键，应加以慎重选取。 通过对电机⽤硅钢⽚电磁性能的对⽐分析，对⾼效电机硅钢⽚的选择和应⽤进⾏了研究探讨，并通过试验及数据的分析，提出了⾼效电机⽤硅钢⽚的选择原则，为⾼效电机铁⼼材料的选择提供了参考。
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硅钢⽚简介
硅钢⽚⼜名电⼯钢⽚，在铁内加⼊少量硅可以提⾼材料的电阻率并使磁⽼化显著改善，材料的脆性增加，磁感应强度降低，因此硅的限度为4. 5%。硅钢⽚主要⽤于⼯频交流电磁器件中，如变压器、电机、互感器开关和继电器的铁⼼。我国习惯上把硅钢⽚分为热轧和冷轧硅钢⽚，⽽现⾏国际上，⼤多按晶粒取向分为⽆取向和晶粒取向硅钢⽚两⼤类。
灭蚊机热轧硅钢⽚是磁性⽆取向硅钢⽚，属硅铁合⾦。与冷轧⽚相⽐具有材料稳定性好、冲剪应⼒远低于冷轧⽚、⽐重⼩、同板差较⼤等特点。⽽冷轧⽚属低硅低碳合⾦，具有铁损⼩、磁感⾼、表⾯光滑、厚度均匀、同板差⼩等特点。电机铁⼼采⽤硅钢⽚代替碳钢板和纯铁，在历史上是⼀个巨⼤的进步，低
损耗的硅钢⽚改善了电机性能，缩⼩了电机体积。
现在⽤⽆硅钢⽚代替硅钢⽚的⼩型电机铁⼼，是因为现代技术冶炼的⽆硅钢⽚，不同于原来的低碳钢板，它不但具有⾼的磁感应强度，⽽且具有与硅钢⽚相近的铁耗。⽆论是冷轧硅钢⽚还是⽆硅钢⽚，它的磁感应强度和损耗对机械应⼒都⾮常敏感，因此冲制后如何恢复其原有导磁性能和铁损，是选⽤硅钢⽚时应考虑解决的问题。
⾼效电机硅钢⽚的选取
⾼效电机硅钢⽚的选择不要只追求⾼牌号，铁损低的，⽽事实上要综合考虑，虽然牌号越⾼铁损越低，但导磁能⼒会相对较差，⽽对于⼩型电机导磁能⼒尤为重要。如图1所⽰1. 5kW、15kW、150kW三台4极电动机的空载电流与满载电流的⽐值。 从图1中可见， 1. 5kW电动机中因⽆功电流占定⼦电流的⽐例较⼤，因此空载电流(主要是磁化电流)在满载电流中占了相当⼤的⽐例，达到70%左右，随着功率的增加，空载电流所占满载电流的⽐例逐渐减⼩。
因此对于功率较⼩的电机，定⼦铜耗所占总损耗的⽐例较⼤，应优先采⽤导磁性能好的电⼯钢⽚做为定⼦铁⼼，这样可以⼤⼤降低激磁电流，明显的改善铁耗和定⼦铜耗。
⽽对于功率较⼤的电机，由于空载电流所占满载电流的⽐例较⼩，铁耗在总损耗中已占相当⼤的⽐例，选⽤⾼导磁的硅钢⽚，对于提⾼效率并不明显，因此降低铁⼼材料的单位损耗将有助于减少铁耗。
由于电动机设计和制造的原因，电动机试验的铁耗⼤⼤超过按钢⼚提供的单位铁损值所计算的数值，铁耗增加的原因主要是钢⼚的单位铁损值是按Ep2stein⽅法对条料试品进⾏测试，但在材料经过冲剪叠压后，受到很⼤的应⼒⽽使冲⽚的导磁性能恶化和铁损增加，此外由于齿槽的存在引起⽓隙齿谐波磁场在铁⼼表⾯引起空载⾼频损耗，这些都将导致电动机产成后铁耗显著增加，因此除了选择较低单
位铁损的磁性材料外，尚需控制叠⽚压⼒和采取必要的⼯艺措施以降低铁耗。
虽然早在2002 年底，国家提出要推⼴冷轧⽚，即“以冷代热”，但冷轧⽚的种种弊端(如冷轧⽚的失效期问题和对机械应⼒的敏感)，对于⾼效电机的研制始终是个障碍。⽬前，国内主要⾼效电机制造⼚硅钢⽚采⽤的是热轧⽚，其牌号和相关电磁性能见表1 (此性能频率为50Hz) 。
该牌号硅钢⽚属⾼硅⾼碳、密度⼩、重量轻、材料稳定性好，基本⽆失效期，冲剪应⼒远⼩于冷轧⽚。从表1上看，其低场磁性并不是很好，但对于⾼效电机⽽⾔已经⾜够了，因为⾼效电机定⼦磁密在1. 0T～1. 5T之间，转⼦磁密在1. 0T ～1. 6T之间。
如果采⽤冷轧⽚，要充分发挥其优点，必须解决其冲剪后的机械应⼒问题，解决冷轧⽚冲剪应⼒理论上的⽅法很多，其中最有效⽅法是选择合理的退⽕⼯艺。但⽬前，该项⼯艺因受设备和⼯艺参数的限制，在国内并没有推⼴，只是在⼩电机上采⽤过此⼯艺。
欧洲⼩电机制造商曾采⽤⽆硅钢⽚，虽然具有⾼的磁感应强度和与硅钢⽚相近的铁耗，但是，它的磁感应强度和铁耗对机械应⼒很敏感，需要采取合理的⼯艺来恢复其原有性能。
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蒸煮柜根据理论介绍和其它电机⼚家的试验参数，结合家电出⼝产品，我们也进⾏了该项⼯艺的模拟尝试，由于设备限制，我们只是将冲剪后的硅钢⽚放在加热炉⾥，500℃保温了2⼩时。结果表明，退⽕后硅钢⽚的导磁性能恢复较好，铁耗有明显的改善，试验结果见表2。
决定⾼效电机效率的因素
⾼效电机效率实现程度，与原材料的选择密切相关，尤其是导磁性材料。⾼效电机主要就是围绕如何降低各项损耗展开⼯作,⽽包括铁耗、定⼦铜耗、转⼦铜耗、杂耗的设计值与试验值的偏离多少，完全取决于硅钢⽚的选择恰当与否和铁⼼制造的质量。
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