無方向性電磁鋼板の磁気特性に及ぼすレーザー切断の影響

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世界的なエネルギー危機に直面して、電気機器のエネルギー効率が広く懸念されています。 統計によると、通常、モーターは産業用電力消費量の約 2/3 を占めています。 ステータコアとロータコアは、良好な磁気等方性を備えているため、通常は無方向性電磁鋼板で作られています。 レーザー切断は、非接触、切断速度が速いなどの利点があり、電磁鋼板の加工に広く使用されています。 しかし、電磁鋼板のレーザー切断により発生する応力が刃先の磁気特性に大きく影響し、鉄損が増加することが多くの研究でわかっており、レーザー切断後の磁気劣化の程度やメカニズムを解析する必要があります。電気機器の効率を向上させるには、切断が不可欠です。

モーターの鉄損を正確に予測するには、レーザー切断による無方向性鋼板の劣化度合いやそのメカニズムを解析することが非常に重要です。 張昌庚ら。 河北理工大学の研究者が劣化ゾーンを計算し比較した。無方向性電磁鋼板局所的な磁気特性試験システムによるレーザー切断によって引き起こされます。 次に、磁区観察技術に基づいて、磁場励起下でのエッジドメインパターンとその変動規則を研究します。

研究者らは、交互正弦波励振下でさまざまな場所で無方向性鋼 35WW250 の局所的な磁気特性を測定し、巨視的な観点から鉄損に基づいて劣化の程度を評価しました。 レーザー切断前後のヒステリシスループの変化によると、レーザー切断によりサンプル端の磁気特性が劣化しており、切断端に近づくほどサンプルの磁気特性が悪化していることがわかります。 エッジから 18 mm 以内の領域の磁気特性は大幅に低下しました。 中でも磁気特性の劣化が顕著に現れるのは端から4mm以内の部分です。

方向性電磁鋼板

さまざまな周波数と位置での無方向性鋼電磁鋼板のコア損失の観点から、レーザー切断はエッジ損失の大幅な増加につながり、特にヒステリシス損失と動的損失が大幅に増加し、コア損失がプラスになります。動作周波数と相関関係があります。 これは、強磁性材料のヒステリシス損失は磁区の動きに起因し、レーザー切断プロセスにより磁区の動きの抵抗が増加し、その結果ヒステリシス損失が増加するためです。 エッジに垂直な残留応力成分もヒステリシス損失を増加させます。 動的損失は、古典的な渦電流損失と磁区パターンの不均一な分布によって引き起こされる過剰損失で構成されます。 フィールド幅の増加も動的損失の増加につながる可能性があります。

さらに研究者らは、観察された端部の磁区パターンと磁気励起下での進化過程を顕微鏡の観点から研究した。 レーザー切断プロセスにより、さまざまな場所の磁区パターンに大きな変化が生じます。 磁気光学観察と局所磁気測定は解析手法の有効性を検証しており、珪素鋼加工技術の評価と向上に非常に重要です。