专利名称：冷轧硅钢片磁性能测试方法
技术领域：
本发明涉及一种冷轧硅钢片磁性能测试方法，适用于电机磁性能测试
背景技术：
在小型异步电机的设计过程中，电磁负荷的选取是电磁计算设计的关键。它不仅影响到电机的主要尺寸，而且与电机的参数、运行性能和使用寿命都有密切关系。
目前，中国国内中小型电机开始由热轧硅钢片向冷轧硅钢片作为导磁材料的过渡，由于热轧硅钢片与冷轧硅钢片在导磁性能和机械性能上有较大差异，导致在设计参数的选取与加工工艺方面不尽完全相同。
在”以冷代热”向冷轧硅钢片过渡过程中，有必要对一些关键设计参数和制造工艺进行试验研究，以推动整个电机行业的技术发展和进步。
上海电器科学研究所组织电机行业骨干厂家采用冷轧硅钢片设计新系列电机--Y3系列电机。Y3系列电机由三家钢铁公司提供冷轧硅钢片，同时提供冷轧硅钢片的磁感和铁损的性能值即磁化曲线与图表。
三家钢铁公司的冷轧硅钢片磁感和铁损的性能参数值是按GB/T3655-2000《用爱泼斯坦方圈测量电工钢片(带)磁性能的方法》用30×300mm的标准试样测试得到的。GB/T3655-2000《用爱泼斯坦方圈测量电工钢片(带)磁性能的方法》规定电工钢片(带)的测试试样为30×300mm的标准试样，重量为1kg左右，试样数量为4的倍数(0.5mm厚冷轧硅钢片一般为28片)，纵横向各半(0.5mm厚冷轧硅钢片14片)。
依据三种冷轧硅钢片磁感和铁损的参数值，上海电器科学研究所等有关单位进行新系列(Y3)电机设计。新设计电机在相关的电机制造厂试制，且进行电机性能的测试。
试验发现电机性能实测值与程序计算的电机性能值(理论值)存在较大误差，尤其是在小规格电机的功率因素、效率比较中尤其明显。因此有必要提供一种新的测试方法，以解决电机设计中参数选取问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种冷轧硅钢片磁性能测试方法，该方法用比较简便的方式测试的数据，在被采用到中小型电机的设计中，较为准确。
为了达到上述目的，本发明的解决技术方案是其冷轧硅钢片磁性能测试方法，按下述步骤进行，先按30×300mm的标准试样对其进行磁性能测试，并将其测试值作为基准数，然后将非标试样尺寸为3×300mm，用透明粘胶带拼成30×300mm的标准试样，再进行测试，得出的数据可以看出，随着随着冷轧硅钢片试样宽度的变窄，受冲剪应力影响，磁感下降而铁损明显增大。试样宽度由30mm变为3mm时，铁损P15/50将增加约30％，磁感B10下降约15％，B25下降约3％。
本发明的有益效果由于本测试方法的应用，在采用冷轧硅钢片材料设计电机特别是小电机时，其磁性能的数据更切合实际。
图1为本发明的冷轧硅钢片铁损曲线图；图2为本发明的冷轧硅钢片磁感曲线图。
具体实施例方式
以下结合附图和实施例对本发明作比较详细的说明。
以下是一个较准的实施例。
这里是几家钢铁公司提供的三种冷轧硅钢片，为了定量分析研究冷轧硅钢片的磁性能，结合中小型电机齿宽较窄，最小的只有3mm左右的特点，采用非标准宽度的试样进行模拟试验研究，首先使用30×300mm的标准试样，对其进行磁性能测试，并将其测试值作为基准数，然后将非标试样(试样尺寸见表1)，用透明粘胶带将3×30mm拼成30×300mm的标准试样，再进行测试。
测试方法按GB/T3655-2000《用爱泼斯坦方圈测量电工钢片(带)磁性能的方法》进行，试样数量为28片(约1kg)，纵横向各14片。测量仪器为中国计量科学院生产的NIM-2000E“硅钢片磁性能测量仪器”，试验测试冷轧硅钢片铁损、磁感性能。
表1 标准宽度与非标宽度的试样mm
三种冷轧硅钢片不同宽度的试样，通过试验测得的铁损曲线和磁感曲线见图1和图2。从图可以看出，冷轧硅钢片的铁损P随着试样宽度的减小而增加，磁感B则有不同程度的下降。以30mm宽度标准试样的铁损、磁感作为基准，非标宽度试样铁损增加值ΔP10、ΔP15见表2；试样磁感下降值ΔB10、ΔB25见表3。
表2 非标宽度试样铁损增值ΔP (W/kg)
表3 非标宽度试样磁感下降值ΔB(T)
上述数据表明随着冷轧硅钢片试样宽度的变窄，受冲剪应力影响，磁感下降而铁损明显增大。试样宽度由30mm变为3mm时，铁损P15/50将增加约30％，磁感B10下降约15％，B25下降约3％。
冲片铁损增大，将直接影响电机效率。小功率电机定、转子铜耗之和占电机总损耗的大部分，铁耗所占比例较小，因此所增加的损耗对小功率电机效率影响不太大；但磁感的降低，对小电机的功率因素影响较大。在设计时，激磁电流的计算值是按30mm宽度试样测得的磁化曲线计算。而小电机正常工作时，实际将运行在较窄宽度试样磁化曲线之上。因小电机齿部宽度较小，受冲剪影响较大，磁感下降也大，使激磁电流增大。是造成功率因素计算值与试验值差异的一个重要原因。
为此，在小电机设计时，需对标准磁化曲线进行调整。在对Y3系列电机二次设计时，以3mm宽度试样测得的磁化曲线作为样本，对标准磁化曲线进行了修正，并依此磁化曲线进行电机的电磁计算，结果其计算值与试验值的差异较小(见表4)。
表4 部分规格电机试验数据与计算数据对比
权利要求
1.一种冷轧硅钢片磁性能测试方法，用于电机电磁负荷的选取，该方法包括下述步骤先对标准试样为30×300mm测试，试样重量为1kg左右，试样数量为4的倍数0.5mm厚冷轧硅钢片一般为28片，纵横向各半0.5mm厚冷轧硅钢片一般为14，然后将非标试样尺寸为3×300mm，拼成30×300mm的标准试样，再进行测试，得出的数据可以看出，随着冷轧硅钢片试样宽度的变窄，受冲剪应力影响，磁感下降而铁损明显增大，试样宽度由30mm变为3mm时，铁损P15/50将增加约30％，磁感B10下降约15％，B25下降约3％。
2.如权利要求1所述的冷轧硅钢片磁性能测试方法，其特征在于所述非标准试样3×300mm采用透明胶带将10条拼成30×300mm试样再进行测试。
3.如权利要求1或2所述的冷轧硅钢片磁性能测试方法，其特征在于所述的测试试样包括宽度、铁损和磁感三种数据。
4.如权利要求1或3所述的冷轧硅钢片磁性能测试方法，其特征在于所述的测试试样宽度，其最隹值为3×300mm。
全文摘要
本发明涉及一种冷轧硅钢片磁性能测试方法，适用于电机磁性能测试技术领域。该冷轧硅钢片磁性能测试方法，用于电机电磁负荷的选取，该方法包括下述步骤先对标准试样为30×300mm测试，试样重量为1kg左右，试样数量为4的倍数0.5mm厚冷轧硅钢片一般为28片，纵横向各半0.5mm厚冷轧硅钢片一般为14，然后将非标试样尺寸为3×300mm，拼成30×300mm的标准试样，再进行测试，得出的数据可以看出，随着冷轧硅钢片试样宽度的变窄，受冲剪应力影响，磁感下降而铁损明显增大。试样宽度由30mm变为3mm时，铁损P15/50将增加约30％，磁感B10下降约15％，B25下降约3％。
文档编号G01R31/34GK1779480SQ20041008445
公开日2006年5月31日 申请日期2004年11月22日 优先权日2004年11月22日
发明者黄力明, 李秀英, 忻尚君 申请人:上海电器科学研究所(集团)有限公司