新型电工钢及其高效电机中的使用性能.pdf

2006年第九届全国电工钢专业学术年会译文集 新型电工钢及其高效电机中的使用性能 M．Ishi (日本JFE钢株式会社) d等 提要近来，已经开发出各类性能得以较大改善的无取向电工钢，而且在高效电机上付诸实用以应对在 该领域里既要求高性能又要求节能的这类近乎苛刻的需求。为了查明实现高性能的条件，已经进行了就铁 心材料电工钢的磁性对直流无刷电机和感应电机性能影响的研究。在一种三相感应电机上使用高磁通密度 的JNA铁心已经获得提高0．5S的高效。而集中卷绕型无刷直流电机的效率估计会更高。由于它在400az 时的铁心材料铁损低的缘故。通过使用低铁心损耗、高磁通密度的电工钢JNE，已获得比用常规电工钢材 料制作的等效转矩一样的此类电机的效率高0．5～O．1％左右。 1 引言 遵照节能、节省资源和保护地球环境的要求，这些年里对于包括高效电机在内各川不同类型的 电机都已经见到关于节能和高性能方面日益强硬的要求。这也在有力地摧促作为这类电机铁心材料 的无取向电工钢向具有高磁性的方向发展，并新近在这方面已有了很大进展。为了进一步改善电机 的性能，在铁心心材料的选用和材料设计上如何适应于每一种电机的特点，以及为使用铁心材料而 采用哪些优化技术都将变得越来越重要了。 本文叙述一些采用模型无刷直流电机和感应电机来评价电工钢的技术，以确保电工钢的最佳应 用以及改善高效电机的效率。所采用的模型无刷电机和感应电机以代表常用的高效电机的各种类型， 包括诸如空调压缩机和电冰箱压缩机电机，工业伺服电机以及电动和氢动力装载汽车的驱动电机等 等。 2新型无取向电工钢 按照发送电机效率的要求，已经开发出一些具有高磁通密度和低铁损的新型无取向电工钢。图 1表示经如此改善后的一些电工钢同常规电工钢材料的比较结果。 l I 卜．on∞ l，，l l l弛弛M加矾觚“ WlS／50．W／kw 圈I 直漉无朗电机的鼍大电机效率与钢板铁掼W15150之阎的关系 表1 受试感应电机的规格 2006年第九届全国电工钢专业学术年会译文集 电机类型 变频驱动感应电机 额定功率(w) 400 额定输入电压(V) 120 定子尺寸(mm) 夕h径由140×内径中84×高66 定子槽口数 36 转子尺寸 外径由83×高66 转子极数 6 绕组 3相星型接法 另外一个新型材料JNE的例子是一种具有低铁损高磁通密度和比常规材料硬度更低的电工钢。 这种材料即使在未经消除应力退火时都能确保更高的电机效率。 3采用模型电机对电工钢进行评价 铁心材料对感应电机效率的影响先前已经采用正弦波电压对一台单相感应电机驱动和对一台变 频驱动的三相感应电机做了研究。对这两种类型的电机而言，诸如要想获得最高电