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硅钢以铁芯损耗(简称铁损)和磁感应强度(简称磁感)作为产品磁性保证值。硅钢铁损低可节省大量电能,延长电机和变压器工作运转时间和简化冷却系统。由于硅钢铁损造成的电量损失占全年发电量的2.5%~4.5%,其中变压器铁损约占50%,1~100kW小型电机约占30%,日光灯镇流器约占15%。
硅钢磁感高,铁芯的激磁电流降低,也节省电能。硅钢磁感高可使设计的最大磁感(Bm)高、铁芯体积小、重量轻,节省硅钢、导线、绝缘材料和结构材料等,既使电机和变压器损耗和制造成本降低,又便于组装和运输。由带齿圆形冲片叠成铁芯的电机在运转状态下工作。要求硅钢板为磁各向同性,用无取向硅钢制造。由条片叠成铁芯或由条带卷绕成铁芯的变压器在静止状态下工作,用磁各向异性大的冷轧取向硅钢制造。此外,要求硅钢具有好的冲剪性,表面光滑平整和厚度均匀,好的绝缘膜和磁时效小。
按制造工艺和用途电工钢分为热轧硅钢、冷轧电工钢和特殊用途硅钢三大类,其硅含量、规格和主要用途见表1。
表1 电工钢的分类和用途
类 别
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硅含量/%
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公称厚度/mm
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主 要 用 途
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热轧硅钢(无取向)
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热轧低硅钢(电机钢)
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1.0~2.5
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0.5
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家用电机和微电机
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热轧高硅钢(变压器钢)
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3.0~4.5
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0.35、0.50
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变压器
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冷轧电工钢
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冷轧无取向电工钢(电机钢)
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低碳电工钢
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≤0.5
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0.50、0.65
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家用电机、微电机小变压器和镇流器
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硅钢
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>0.5~3.5
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0.35、0.50
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大中型电机、发电机和变压器
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冷轧取向硅钢(变压器钢)
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普通取向硅钢
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2.9~3.3
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0.18、0.23、0.27
0.30、0.35
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大中小型变压器和镇流器
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高磁感取向硅钢
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特殊用途硅钢:
冷轧取向硅钢薄带
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2.9~3.3
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0.03、0.05、0.10
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脉冲变压器、磁放大器、高频变压器和电焊机
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冷轧无取向硅钢薄带
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3.0
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0.15、0.20
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高频电机和发电机
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磁开关用冷轧无取向硅钢
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3.0
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0.70
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继电器和磁开关
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冷轧高硅钢
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6.5
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0.1~0.5
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高频电机、变压器和磁屏蔽
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对硅钢性能的要求主要是:
1、铁损低,这是硅钢片质量的最重要指标。各国都根据铁损值划分牌号,铁损愈低,牌号愈高。
2、较强磁场下磁感应强度(磁感)高,这使电机和变压器的铁芯体积与重量减小,节约硅钢片、铜线和绝缘材料等。
3、表面光滑、平整和厚度均匀,可以提高铁芯的填充系数。
4、冲片性好,对制造微型、小型电动机更为重要。
5、表面绝缘膜的附着性和焊接性良好,能防蚀和改善冲片性。